機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)性能研究.pdf

1、機械蒸汽再壓縮（Mechanical Vapor Recompression，簡稱MVR）蒸發(fā)技術(shù)是重新利用蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽能量，從而減少對外界能源需求的一種節(jié)能技術(shù)。其原理是:蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)壓縮機壓縮，使其壓力、溫度升高，熱焓值增加，作為本蒸發(fā)器系統(tǒng)的加熱熱源使用，壓縮蒸汽釋放潛熱冷凝成冷凝水，物料吸收熱量繼續(xù)產(chǎn)生二次蒸汽，二次蒸汽重復(fù)上述過程，這樣物料不斷進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)，系統(tǒng)儀需要壓縮機提供能量。
　　以MVR技

2、術(shù)為基礎(chǔ)，提出了一種機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，采用升膜蒸發(fā)器與強制循環(huán)蒸發(fā)器聯(lián)合并用。其過程是物料經(jīng)預(yù)熱后，達(dá)到泡點溫度進(jìn)入升膜蒸發(fā)器蒸發(fā)，溶液濃縮到接近飽和狀態(tài)在分離器分離，分離出來二次蒸汽經(jīng)壓縮機壓縮后給兩個蒸發(fā)器供熱，而分離的濃縮液再強制循環(huán)濃縮結(jié)晶。其主要特點在于實現(xiàn)了二次蒸汽壓縮循環(huán)利用，濃縮液強制循環(huán)蒸發(fā)和冷凝水循環(huán)利用三大循環(huán)，這種循環(huán)結(jié)構(gòu)新穎，并結(jié)合了升膜蒸發(fā)器與強制循環(huán)蒸發(fā)器的優(yōu)點，節(jié)能效果更佳。升膜蒸發(fā)器使物料濃縮

3、接近至飽和，蒸發(fā)了大量的水，因此大大減少了強制循環(huán)蒸發(fā)器所需要的動力，而強制循環(huán)結(jié)晶又彌補了升膜蒸發(fā)器不能用于結(jié)晶的難題。
　　設(shè)計了處理量為100kg·h-1碳酸鈉溶液蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，碳酸鈉溶液的初始濃度為10％，溶液蒸發(fā)溫度為75℃，壓縮機壓縮比為1.8作為參考系數(shù)。對整個系統(tǒng)的各個設(shè)備及管道做計算，物料由常溫(20℃)經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱達(dá)到75℃，預(yù)熱后的物料通過升膜蒸發(fā)器加熱蒸發(fā)，溶液濃縮至30％，濃縮溶液再強制循環(huán)結(jié)晶，結(jié)晶體中

4、大約含有55％的水。最后得出預(yù)熱器換熱面積為0.34m2，升膜蒸發(fā)器的換熱面積為5.06m2，強制循環(huán)蒸發(fā)器換熱面積為0.53m2，壓縮機理論功率2203W，同時也計算了分離器和各連接管道的大小。
　　從能量、質(zhì)量守恒的角度對此蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)行了模擬分析，建立了預(yù)熱器、蒸發(fā)器、壓縮機的數(shù)學(xué)模型，分析了蒸發(fā)溫度、壓縮比等對換熱面積、壓縮機功率和制熱能效比COP的影響。結(jié)果表明:隨蒸發(fā)溫度升高，預(yù)熱器換熱面積、壓縮機功率增大，升膜蒸發(fā)