mvr蒸發(fā)器工作原理
MVR蒸發(fā)器是傳統(tǒng)蒸發(fā)器的升級(jí)換代,MVR即Mechanical Vapor Recompression(機(jī)械蒸汽再壓縮)的縮寫(xiě),俗稱熱泵。MVR蒸發(fā)器的工作原理是:采用蒸汽壓縮機(jī)設(shè)備對(duì)蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)行加壓升溫,然后作為熱源對(duì)物料進(jìn)行加熱,這樣就節(jié)省的鮮蒸汽的使用,而且省去了傳統(tǒng)蒸發(fā)器的大量循環(huán)冷卻水的使用,常規(guī)流程見(jiàn)圖1。
圖1 MVR蒸發(fā)器工藝流程
MVR蒸發(fā)工藝流程
設(shè)備組成:
換熱器、氣液分離器、二次分離器、蒸汽壓縮機(jī)、蒸餾水罐、真空泵、強(qiáng)制循環(huán)泵(強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器使用)等,有結(jié)晶需求時(shí)還需要:稠厚器、離心機(jī)、母液罐和干燥設(shè)備,另外還需要高沸母液處理設(shè)備。
應(yīng)用場(chǎng)景:
適用于牛奶、葡萄糖、中藥濃縮、制鹽、廢水處理等行業(yè),主要應(yīng)用于沸點(diǎn)升在12℃以內(nèi)的物料蒸發(fā),更高沸點(diǎn)升的物料應(yīng)用時(shí)性價(jià)比較低。
流程描述:
經(jīng)過(guò)預(yù)熱到設(shè)定溫度的物料進(jìn)入蒸發(fā)器的大管道,在與濃縮液混合后與殼程的飽和水蒸氣進(jìn)行換熱,由于靜壓頭的作用,溫度升高后的物料沒(méi)有蒸發(fā),在結(jié)晶分離器中進(jìn)行閃蒸,閃蒸產(chǎn)生的二次蒸汽則經(jīng)過(guò)凈化后進(jìn)入蒸汽壓縮機(jī),加壓升溫后返回?fù)Q熱器殼程作為熱源使用,冷凝下來(lái)的蒸餾水經(jīng)蒸餾水罐收集后通過(guò)蒸餾水泵、通過(guò)蒸餾水板換回收熱量后排出系統(tǒng)。濃縮液則在系統(tǒng)中繼續(xù)濃縮蒸發(fā),達(dá)到設(shè)計(jì)濃度后經(jīng)出料泵排出系統(tǒng),如果是結(jié)晶系統(tǒng)則需要再經(jīng)過(guò)稠厚器和離心機(jī)分離出結(jié)晶,母液則繼續(xù)返回蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)。
工藝特點(diǎn):
1.僅需要少量生蒸汽,降低企業(yè)運(yùn)行成本,減少環(huán)境污染;
2.采用壓縮機(jī)提供熱源,和傳統(tǒng)蒸發(fā)器相比,溫差小得多,能夠達(dá)到溫和蒸發(fā),極大地提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低結(jié)垢速率;
3.無(wú)需冷凝器,結(jié)構(gòu)與流程非常簡(jiǎn)單,全自動(dòng)操作,可連續(xù)運(yùn)行,安全可靠;
4.物料在低溫、且不產(chǎn)生泡沫的狀態(tài)下進(jìn)行蒸發(fā),料液均勻,不跑料,不易結(jié)焦。
多效蒸發(fā)器與MVR蒸發(fā)器對(duì)比
項(xiàng)目 | MVR蒸發(fā)器 | 多效蒸發(fā)器 |
公用工程消耗 | 不使用生蒸汽,不需要循環(huán)冷卻水 | 使用生蒸汽,需要循環(huán)冷卻水 |
設(shè)備 | 增加壓縮機(jī),缺少二次蒸汽冷凝器 | 無(wú)壓縮機(jī),有末效冷凝器 |
占地面積 | 較小,一般是三效的50~80% | 較大 |
運(yùn)行成本/噸水能耗 | 使用電能,噸水電耗30-100kW,折算費(fèi)用24-100元 | 使用生蒸汽,三效蒸發(fā)噸水需要0.4-0.45噸蒸汽,折算費(fèi)用80-110元 |
投資成本 | 投資高 | 投資較高 |
對(duì)廢水的適應(yīng)能力 | 不適合沸點(diǎn)升較高的物料,一般12℃以內(nèi) | 適應(yīng)能力強(qiáng) |
操作彈性 | 受壓縮機(jī)限制,操作彈性小 | 操作彈性較大 |
綜上:MVR和多效蒸發(fā)器各有優(yōu)點(diǎn),在物料沸點(diǎn)升滿足的情況下,生蒸汽費(fèi)用成了關(guān)鍵因素,在一些生蒸汽比較便宜的地區(qū),如新疆、內(nèi)蒙等地區(qū)(或者企業(yè)內(nèi)部有可以利用的高溫余熱)應(yīng)優(yōu)先選用多效蒸發(fā)器。如若物料沸點(diǎn)升較高,如氯化鈣、硫酸等,應(yīng)選擇多效蒸發(fā)。至于蒸汽壓縮機(jī)的選擇,在處理量較小時(shí)優(yōu)先選擇羅茨壓縮機(jī),處理量較大時(shí)選擇離心式壓縮機(jī)。
MVR蒸汽壓縮機(jī)的選用
選項(xiàng)
| 離心式壓縮機(jī)
| 羅茨壓縮機(jī)
|
原理
| 恒壓型
| 恒流量型
|
溫升/壓縮比
| 普通(8-10℃),單級(jí)高速型(20-25℃)
| 一般<20℃
|
轉(zhuǎn)速/(r/min)
| 普通(6000-9000),高速型(~30000)
| 980-1450
|
噪音/dB
| >100
| ≈85
|
過(guò)氣量/(t/h)
| >0.5
| <4
|
保養(yǎng)周期
| 18個(gè)月
| 2000h
|
缺點(diǎn)
| 易喘振,單級(jí)壓縮比底,不適合更小流量
| 生產(chǎn)能力較小,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,較笨重,振動(dòng)大,檢修周期短
|
MVR蒸發(fā)器的常見(jiàn)故障
MVR蒸發(fā)器由于其優(yōu)異的節(jié)能性能在近年來(lái)被廣泛使用在MVR蒸發(fā)、MVR精餾等各領(lǐng)域,但是,MVR蒸發(fā)器也有其不利的一面,主要方面就是操作彈性很小、對(duì)物料要求高、一次投資較高等。MVR蒸發(fā)器常見(jiàn)故障一般有蒸汽壓縮機(jī)喘振、蒸發(fā)量下降、容易結(jié)垢等,對(duì)此,我們有專門(mén)文章介紹——漫談?wù)舭l(fā)工藝的選擇。