Основной принцип испарителя MVR

Испаритель MVR — это аббревиатура, обозначающая механическое сжатие пара на английском языке. MVR — это технология, которая повторно использует энергию, вырабатываемую собственным вторичным паром, для снижения потребности во внешней энергии.
Вторичный пар после сжатия компрессором увеличивает давление и температуру, соответственно увеличивается энтальпия. Он направляется в камеру нагрева испарителя в качестве греющего пара, который используется в качестве генерирующего пара для поддержания состояния испарения жидкого материала. Греющий пар сам передает тепло самому материалу и конденсирует его в воду. Таким образом, пар, который изначально должен был быть выброшен, полностью утилизируется, скрытое тепло восстанавливается, а термический КПД повышается.
Еще в 1960-х годах Германия и Франция успешно применили эту технологию в таких отраслях, как химическая, фармацевтическая, бумажная, очистка сточных вод и опреснение морской воды.
Рабочий процесс включает сжатие низкотемпературного пара через компрессор, повышение температуры и давления, увеличение энтальпии, а затем поступление в теплообменник для конденсации для полного использования скрытой теплоты пара. За исключением запуска, нет необходимости генерировать пар в течение всего процесса испарения.
В процессе многоступенчатого испарения вторичный пар определенного эффекта в испарителе не может использоваться непосредственно в качестве основного источника тепла, а может использоваться только в качестве вторичного или вторичного источника тепла. В качестве основного источника тепла необходимо обеспечить дополнительную энергию для повышения его температуры (давления). Пароструйный насос может сжимать только часть вторичного пара, тогда как испаритель MVR может сжимать весь вторичный пар в испарителе.
Раствор циркулирует в испарителе с падающей пленкой через насос циркуляции материала внутри нагревательной трубы. Первоначальный пар нагревается свежим паром снаружи трубы, который нагревает и кипятит раствор с образованием вторичного пара. Образующийся вторичный пар всасывается вентилятором с турбонаддувом, и после повышения давления температура вторичного пара повышается. Он служит источником нагрева и поступает в камеру нагрева для циклического испарения. После нормального запуска турбокомпрессор всасывает вторичный пар, который сжимается и преобразуется в греющий пар, непрерывно циркулирующий и испаряющийся. Испаренная вода в конечном итоге превращается в конденсат и сбрасывается.
Из соображений стоимости в системах механической рекомпрессии пара обычно используются одноступенчатые центробежные компрессоры и вентиляторы высокого давления. Поэтому следующее объяснение относится к этому типу конструкции. Центробежный компрессор — это устройство регулирования объема, которое поддерживает практически постоянный объемный расход независимо от давления всасывания. Изменение массового расхода пропорционально абсолютному давлению всасывания.
Цикл сжатия одноступенчатого центробежного компрессора изображен на диаграмме энтальпии-энтропии. Мощность, необходимая для одноступенчатого центробежного компрессора:
Например, сжатие насыщенного водяного пара из испарителя из состояния всасывания p1=1,9 бар, t1=119 градус до p2=2,7 бар, t2=161 градус ( степень сжатия Π= 1.4). Цикл сжатия следует политропной кривой 1-2, увеличивая удельную энтальпию пара Δ HP. Для удельной энтальпии пара h2 он поступает в подогреватель испарителя при этой температуре через уравнение внутреннего КПД (изоэнтропического КПД) компрессора. В зависимости от количества вдыхаемого пара, кг/час. Переменная (эффективная) работа сжатия агрегата ВД, кДж/кг. Hs единица работы изоэнтропического сжатия, кДж/кг.
Изэнтропический КПД (внутренний КПД) компрессора зависит, среди прочих факторов, от показателя политропы единичной переменной работы сжатия л.с. κ и молярной массы М вдыхаемого газа, а также температуры вдоха и необходимого повышения давления. Для фактической мощности сцепления первичного двигателя (электродвигателя, газового двигателя, турбины и т. д.) учитывается больший запас механических потерь. Одноступенчатый центробежный компрессор с рабочим колесом из стандартных материалов позволяет добиться повышения давления водяного пара с коэффициентом сжатия 1,8. Если используются более качественные материалы, такие как титан, коэффициент сжатия может достигать 2,5. Таким образом, конечное давление p2 в 1,8 раза превышает давление всасывания p1, или максимум в 2,5 раза, что соответствует увеличению температуры насыщенного пара примерно на 12-18K, с максимальным повышением температуры до 30K. , в зависимости от давления всасывания. Что касается технологии выпаривания, то обычно ее давление представляют на основе соответствующей температуры кипения воды. Таким образом, эффективная разница температур отображается напрямую.
Принцип механической рекомпрессии пара
Выпарное оборудование компактно, занимает небольшую площадь и требует небольшого пространства. Также можно устранить систему охлаждения. Для существующих заводов, которым требуется расширение испарительного оборудования для подачи пара, недостаточная мощность подачи воды и недостаточное пространство, особенно в ситуациях, когда низкотемпературное испарение требует конденсации охлажденной воды, это может обеспечить как экономию инвестиций, так и хороший энергосберегающий эффект.