采用机械蒸汽再压缩的原因
1、单位能量消耗低
2、因温差低使产品的蒸发温和
3、由于常用单效使产品停留时间短
4、工艺简单,实用性强
5、部分负荷运转特性优异
6、操作成本低
通过使用相对少的能量,即在压缩热泵情况下的压缩机叶轮的机械能,能量被加入工艺加热介质中并进入连续循环。在此情况下,不需要一次蒸汽作为加热介质。
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**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。
压力设计
多效蒸发系统,常见的有二效蒸发,三效蒸发等,各效蒸发器存在一定的压力降,在设计计算的时候,是已知加热蒸汽的压力,以及末效蒸发器内的压力,然后假设各效蒸发器压强降相等,计算出各效蒸发器内压力情况,但实际生产过程中,各效蒸发器内的压力并非与设计压力相等,大家说说你所接触到的蒸发系统压力分布是怎样的?
其实设计的压力和实际上肯定是有一定的误差的,一般考虑沸点升高各种损失,一般面积定了,末效真空,加热蒸汽就定了,应该以实际的压力为准的,大体上蒸发量差不多,设计的考虑一定的余量的。
他们计算的时候是一般你加热的生蒸汽压力,你末效的抽真空一般的是0.02,然后就分配呗,一般的分完压力计算面积用,你面积一定的了,末效真空一定了,压力只是跟你的生蒸汽压力有关系,你生蒸汽压力定了,所有的压力就定了,各效这个没有固定不变的压力,希望能够清楚,问这个有啥用啊?
以介质在一定浓度的饱和蒸汽压相对应的温度为基准。
根据进料量不同,先算各级蒸发器物料平衡,再由物料平衡导出热平衡。
理论计算后,存在沸点生高现象,然后重新分配压力差进行矫正,这样的话基本理论和实际就吻合了。
关于物料
在使用多效并流蒸发器浓缩物料时,应如何控制进料?一效物料进入二效蒸发器时,应如何调节流量?在设计多效蒸发器浓缩物料时,应注意哪些问题?
不管几效蒸发器,浓缩物料是根本目的。一般蒸后物料有一个浓度要求,最后效出料有一个密度计,可控制物料浓度,密度计与直流、回流阀连锁,当物料达到设定要求,出料泵直流,否则回流。
根据视镜液位的高低来调节进料量,在自动化程度较低的情况下可采用。蒸发系统是一套密闭系统,只要在最后效安装液位计与出料管上的调节阀连锁控制,*这样麻烦,一效到二效不需控制流量。
多效蒸发关键是每一效的热量应相互平衡,如**效产生的二次蒸汽用于二效的加热,产生的蒸汽应刚好被二效用完,用不完则一效的压力要升高,不够用的话则二效的蒸发强度达不到要求。
我们用的是负压多效蒸发,手动操作;需要注意以下几点:
1、蒸汽压力稳定,经常观察。
2、真空度和温度符合要求,特别是负压运行状况下,发现波动,立马查找原因。
3、调节出料阀门,使出料比重符合要求,定时测量,设备不稳定时多测;正常情况下,应该不会有太大变化。
4、调节进料阀门,使液位稳定在视镜中间位置。
5、真空泵,循环泵,冷凝水泵运行正常。
6、如果温度一直上升,先看真空是否跳闸,再看冷凝水是否未排出,没问题,看蒸汽压力是不是突然上升,还不是就可能漏了,停车保压,确定问题。
7、发现温度急速上升,马上关闭蒸汽阀门,看真空泵是否跳闸,如果跳,关闭真空泵进气阀门。没跳,查看各个状态,待温度回落后,再开。