MVR蒸發器-蒸發結晶工程專家

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你知道哪些MVR蒸發系統的影響因素,趕快進來學習吧!

時間:2020/04/15

一、MVR蒸發裝置簡介

MVR蒸發裝置是蒸汽壓縮機和蒸發系統的科學結合,壓縮機蒸發的溫升范圍在20℃以內時,進行蒸發的一種方法。當蒸發系統的溫升超過以上溫升范圍,則不建議使用MVR蒸發系統。如果一定要采用的話,則需要采用雙壓縮機系統。


MVR蒸發裝置主要的優點有:△能耗低,蒸發低含鹽量的溶液到接近飽和溶液時,蒸發一噸水只需消耗電量約20-30kW(根據物料的沸點確定),蒸發溫度可根據物料特性進行合理選擇;△蒸發速度快:物料進、出設備只需十幾秒,有利于處理熱敏介質;蒸發溫度可以控制在較低溫度,低溫蒸發可以降低材料的腐蝕和能耗的損失;△通過使用蒸汽壓縮機,能量循環利用更加充分,使MVR蒸發裝置的運行能耗降低。


通常MVR蒸發裝置主要由以下幾大部分組成:MVR蒸汽壓縮機、換熱器、蒸發器、分離器、冷凝器、真空系統、機泵、儀表閥門、控制系統等組成。MVR蒸發裝置能量利用率高,自動化程度高,運行穩定,占地面積小,被越來越多的用戶所接受。但MVR蒸發系統在設計,運行中需考慮物料、海拔、設備、操作等諸多因素的影響,以下內容對可能影響MVR蒸發系統的各因素進行分析敘述。

 

二、蒸發原料特性的影響

物料的主要物性參數有:密度、溶液組成成分、比熱、粘度、沸點升高、表面張力、熱敏性、腐蝕性等、溶液組成成分、定壓比熱、粘度極大影響了物料側的傳熱系數,而傳熱系數的不同會直接影響蒸發面積的設計計算。粘度和表面張力,主要影響物料的汽、液分離過程和分離器的長徑比的選擇,在成膜蒸發過程中還會影響物料的布膜情況。沸點升高,主要影響工藝流程的選擇,蒸發溫度的選擇,溫度梯度分布和蒸汽壓縮機的選擇。沸點升高比較高的物料,在蒸汽壓縮機溫升范圍內,可以選用MVR蒸發工藝,單級高速離心壓縮機和容積式羅茨壓縮機都可以提供20℃以內的溫升,高溫升蒸汽壓縮機的生產工藝會更復雜,要求精度會更高。

 

物料的粘度除了影響傳熱系數還會對蒸發器型式的選擇有影響。粘度高的物料須選擇強制循環或刮板式蒸發器,以防止物料流動速度過慢發生結焦的現象,同時強制循環蒸發器也可以更有效的預防裝置化學結垢,通過高速流體的湍流效果,降低換熱器化學結垢風險。物料的熱敏性,要求物料在蒸發器中停留的時間要短,否則會使物料發生質變,則需減少蒸發器的效數或級數,減少物料在蒸發器中循環時間。如果蒸發物料對溫度有要求時,設計時一定要考慮蒸發溫度、蒸發器型式及流程的選擇。一些物料的腐蝕性,如高含鹽廢水中氯根含量很高,特別是物料在高溫下的腐蝕性,這是影響選材的一個重要因素,尤其是MVR蒸發裝置的加熱器,材質通常是系統中最高的。

 

三、安裝位置海拔的影響

 
海拔是反應一個地區地勢高低的物理量。海拔高,當地的氣壓小,表壓降低,對應的溶液沸點降低。海拔高度對MVR蒸發的影響直接體現于系統的真空度以及對應飽和蒸汽的熱工參數。為降低能耗MVR蒸發多數選擇在負壓下運行,其負壓的獲得需采用真空系統。真空系統另一個作用是將MVR蒸發裝置中的不凝氣抽出,防止不凝氣富集,降低傳熱效率,阻礙蒸發。海拔高低會影響極限真空度。如水環真空泵在0海拔其極限真空為-0.094Mpa,在海拔1500m時,其極限真空為-0.08Mpa。對熱源蒸汽而言,表壓0.1Mpa的蒸汽,0海拔對應溫度為99.6℃,1500m海拔對應的溫度為95.1℃。可見海拔會對蒸汽熱工參數有影響,因此,在MVR蒸發設計時要充分考慮。高海拔對于水泵電機的選擇也有影響,海拔超過1000,m時,需要選擇高原電機,以防止水泵電機不能按照設計參數運行,影響水泵流量和揚程。

 

四、系統設計參數的影響


工藝參數是MVR蒸發器的設計的根本,對原料特性參數的了解和掌握,才能更好的避免設計風險,確保系統能夠正常運行。物料濃度、組成成分、處理量和蒸發量決定設備的規模,效、級的數量,蒸汽壓縮機選型,蒸發面積的大小,換熱器材質,設備投資的成本。進料濃度和出料濃度直接影響傳熱的計算和蒸發溫度的選擇,進而影響蒸汽壓縮機進、出口溫度的選擇。由于蒸發強度的問題,出料濃度還會影響蒸發器形式的選擇和蒸發流程的設計。進、出料溫度。MVR蒸發裝置在工藝設計中要做到能量的極大化利用,因此在考慮滿足進、出口物料溫度的情況下通過工藝變化將冷凝水出口溫度降低最低。

 

五、蒸發量變低的因素


原液成分復雜、有機成分高、富集濃度過高,物料成分中含有易結垢成分(鈣鎂硅),掛壁結垢影響換熱效率;設計MVR蒸發器時,要對MVR蒸發器進行詳細了解,要對物料的沸點升有數據支撐,在選擇壓縮機溫升時有沸點依據;對MVR蒸發器所需參數進行具體的計算。例如:有效溫差、蒸發強度、沸點升高等關鍵數據。這些數據將有助于換熱器面積、分離器容積等設計選型;結垢現象也會導致MVR蒸發量低。MVR蒸發器結垢堵塞會大大影響換熱效率;COD含量過多會導致蒸發量不足。隨著多效蒸發器系統的不斷運行,COD含量過高會影響蒸發器脫鹽效果。導致MVR蒸發量低的原因主要是以上五種,但也不排除新鮮蒸汽量偏低,壓縮機工作能力不夠,是換熱效率不足。



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