机械蒸汽再压缩的原理
由于成本原因,单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。因此下述说明是针对此类设计。离心压缩机是体积控制机器,即无论吸入压力多大,体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与绝对吸入压力成比例。
单级离心压缩机的压缩循环描绘在焓熵图中。单级离心压缩机需要的动力:例如:将来自蒸发器的饱和水蒸汽从吸入状态p1=1.9 bar, t1=119℃压缩到p2= 2.7 bar, t2=161℃(压缩比Π= 1.4)。压缩循环沿着多变曲线1-2,蒸汽的比焓增加量Δhp。对于蒸汽的比焓h2,通过压缩机内效率(等熵效率)的等式:在此温度下,它进入到蒸发器的加热器。基于被吸入蒸汽的量,kg/hr。hp单位多变(有效)压缩功,kJ/kg。hs单位等熵压缩功,kJ/kg。
mvr能量变化图压缩机的等熵效率(内效率)除其他因素之外,单位多变压缩功hp取决于多方指数κ和吸入气体的摩尔质量M,以及吸入温度和要求的压升。对于原动机(电动机、燃气机、涡轮机等)的实际耦合功率,考虑了更大的机械损耗余量。叶轮由标准材料制造的单级离心压缩机能够获得压缩因子1.8的水蒸汽压升,如果采用钛等更高质量的材料,压缩因子可高达2.5。这样一来,压力p2就是吸入压力p1的1.8倍至2.5倍,这对应于饱和蒸汽温度升高约12-18K,温升可到30K,这取决于吸入压力。就蒸发技术而言,通常的做法是根据相应的水沸点温度来表示其压力。这样,有效温差就被直接表示出来。
常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发
按蒸发操作压力的不同,可将蒸发过程分为常压、加压和减压(真空)蒸发。对于大多数无特殊要求的溶液,采用常压、加压或减压操作均可。但对于热敏性料液,例如抗生素溶液、果汁等的蒸发,为了保证产品质量,需要在减压条件下进行。减压蒸发的优点是:
①溶液沸点降低,在加热蒸汽温度一定的条件下,蒸发器传热的平均温度差增大,于是传热面积减小;
②由于溶液沸点降低,可以利用低压蒸汽或废热蒸汽作为加热蒸汽;
③溶液沸点低,可防止热敏性物料的变性或分解;
④由于温度低,系统的热损失小。但另一方面,由于沸点降低,溶液的粘度大,使蒸发的传热系数减小,同时,减压蒸发时,造成真空需要增加设备和动力。
二次蒸汽与浓缩液在管内并流而下料液在蒸发器中的停留时间短,能适应热敏性溶液的蒸发。另外,降膜蒸发还适用于高粘度溶液,粘度范围在0.05-0.4Pas。降膜蒸发器极易使管内的泡沫破裂,故亦适用于易发泡物料的蒸发。由于降膜蒸发器是液膜传热,所以其传热系数高于其他形式的蒸发器;此外,降膜蒸发没有液柱静压力,传热温差显着高于其他形式的蒸发器。故可取的良好的传热效??果,一次性投入最小,是业主优先选择的蒸发器形式。强制循环蒸发器这种蒸发器利用外加动力(循环泵)将循环管下降的溶液和部分原料液送到加热室。大大加快了循环速度。循环速度的大小可通过调节泵的流量来控制。一般循环速度在2.5m/s以上。当循环液体流过热交换器时被加热,然后在分离器中压力降低时部分??蒸发,节能型中央空调从而将液体冷却至对应该压力下的沸点温度,特别适用于易结晶物料。自然循环蒸发器在自然循环蒸发器中,料液在加热器中受热蒸发,产生的二次蒸汽经顶??部进入分离室,将液体分离后排出。分离出的液体通过循环管流回蒸发器,并在热虹吸的作用下进入加热器受热蒸发。这样就形成了一个闭路循环。加热器和分离器之间的温差愈大,产生的蒸汽气泡愈多。这样可以强化热虹吸的作用和增加流动速度,从而获得较好的传热效果。自然循环蒸发器不需要循环泵,运行费用较低。
技术特点
1、低能耗、低运行费用;
2、占地面积小;
3、公用工程配套少,工程总投资少;
4、运行平稳,自动化程度高;
5、无需原生蒸汽;
6、可以在40℃下蒸发而无需冷冻设备,特别适合热敏性物料。
蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件,低温的冷凝液体通过蒸发器,与外界的空气进行热交换,气化吸热,达到制冷的效果。
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二手多效强制循环蒸发器出售大厂制造
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薄膜蒸发器的蒸发过程:薄膜蒸发器在运行的过程中会使得蒸发过程可以保持在较高的真空度条件下进行,由于真空度的提高,与之相应的物料沸点迅速降低,因此,作可以在较低温度下进行,降低了产品的热分解。 刮板式薄膜蒸发器的独特结构,刮膜器具有泵送作用,使得物料在蒸发器内的停留时间很短;另,在加热的蒸发器上由于薄膜的高速湍流使得产品不会滞留在蒸发器表面。因此,特别适用于热敏性物料的蒸发。薄膜蒸发器的物料沸点的降低,这样就会增大了同热介质的温度差,刮膜器的功能,减小了呈现湍流状态的液膜厚度,降低了热阻。同时,在这过程中抑制物料在加热面结壁、结垢,并伴有良好的热交换,因此,提高了刮板式薄膜蒸发器的总传热系数。
结晶蒸发器:一般采用混流蒸发工艺,在二效出料。根据物料的特性及蒸发量的大小,可设计成单效或多效蒸发机组。本装置主要适用于有结晶体析出的溶液;
选择多效蒸发器需要注意三点:
1效数
主要考虑处理量的大小、被蒸发物料的沸点升高值、设备的多少。
2乏汽冷凝器的选择
乏汽必须回收的时候,最好采用间接冷凝器,比如列管式、螺旋板式换热器;乏汽不需要回收的时候,最好采用直接冷凝器,比如直接大气冷凝器、水喷射泵冷凝等。
3流程
顺流在操作的时候,后效蒸发室的压强较前效低,溶液在效间的输送所需的泵的功率小。
此外,因为后效蒸发发温度低,所以前效溶液进入后效后,就会闪蒸出部分的蒸汽,所以生蒸汽消耗比较少。但是,顺流流程的时候,后效的浓度高、温度低、粘度增高、传热速率小。逆操作的时候和顺流操作是相反的,前效温度高、浓度高,后效温度低、浓度低,让各效的传热速率接近,但是所需效间过料泵功率大,蒸汽消耗多。不适合处理热敏性物料,也不适合随着温度和浓度提高,介质腐蚀性增强的物料。另外,其能根据物料的具体情况采用平流、混流的流程。
4加热面积
确定蒸发器的加热面积是通过物料平衡、热量平衡、传热计算以及采用的流程形式等因素综合考虑后决定的。
多效蒸发器从用途来分,可以分普通多效蒸发系统、强制循环多效蒸发器,强制循环蒸发器是用多台外循环蒸发器的基础上再增加外循环泵。强制循环蒸发器可以适用于在蒸发过程中有结晶,并且是非热敏性物料的场合。
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