蒸汽压缩机蒸发装置的类型与特点

发布时间:2019-03-14 15:45    作者:龙鼓风机

蒸发浓缩工艺是化工、食品、制药、原子能等工业常用生产加工工艺,蒸发工艺中往往伴随着结晶,饱和溶液的蒸发过程伴随着结晶。典型例子有制盐、制糖、烧碱溶液、天然气碱加工等行业。蒸发装置可以从单效蒸发、多效蒸发、蒸汽喷射器-热泵蒸发、蒸汽压缩机-热泵蒸发以及多级闪蒸等。下面山东龙鼓向大家介绍蒸汽压缩机蒸发装置的类型及特点:

蒸汽压缩机蒸发装置的类型与特点

一、单效及多效蒸发

蒸发操作可以在常压、加压、减压下进行,工业上的蒸发操作经常在减压下进行,称之为真空蒸发。单效蒸发是生蒸汽进入加热室加热料液,产生的二次蒸汽直接冷凝不再利用,其缺点是蒸汽的消耗量,常采用多效蒸发。多效蒸发是把前效产生的二次蒸汽作为后效的加热蒸汽,使热量得到多次利用,仅在一效消耗水蒸气,同时由于各效产生的二次蒸汽量减少也带来冷却水量的明显减少。当原料液以沸点温度进入蒸发器,则蒸发单位水量消耗的蒸汽量和循环冷却水量如表:

蒸发浓缩的效数增加,蒸汽耗量与冷却水耗量同时减少,但效数增加受限于以下两个因素:

1、效数增加,装置的投资费用几乎与蒸汽量也越来越少,因此,最佳效数要根据经济权衡来确定;

2、蒸发效数越多,温差损失也就越大,而蒸发装置因为生蒸汽的压力和末效的冷凝压力均已确定,总温差也就是定值,而每效的最下温差是有要求的,所以多效蒸发的效数是有限制的。

二、蒸汽喷射器——热泵蒸发

蒸汽喷射器,多效工艺是利用蒸汽喷射器以较高压力的蒸汽为动力,利用流体流动时的静压能与动能相互转换的原理来压缩低压蒸汽,形成混合的介于两种蒸汽压力之间的混合蒸汽,该混合蒸汽再回到上一效作为热源,从而实现了部分蒸汽的循环利用,但还是会有二次蒸发在末效冷凝。通常情况下,二次蒸汽的温度越低,与所需加热蒸汽温度的差值越大,Φ值越低,也就是驱动蒸汽的消耗量越大。蒸汽喷射泵的性能与设计制造质量关系密切,选用时需要按照供货商的性能曲线来选择。

三、蒸汽压缩机——热泵蒸发

MVR蒸汽压缩机(热泵)是节能、可充分利用二次蒸汽引入到蒸汽压缩机的入口,压缩后压力提高的气体则重新回到蒸发器的加热室作为热源,从而实现了二次蒸汽的完全循环利用,尽可能利用了能量。从理论上说,凡是能提高气体压力的机械,如罗茨鼓风机、往复式、螺杆式以及离心式压缩机都可以用来作为热泵,可以用电动机驱动,也可以用汽轮机或者其它动力机械驱动。对以电动机驱动的热泵蒸发工艺来说一般会有过剩蒸汽产生,可以用来加热原料液或者其它用能的地方。

分析热泵蒸发流程,无论是蒸汽喷射泵、电动机驱动的蒸汽压缩机热泵、还是蒸汽驱动的蒸汽压缩机热泵,其性能均与其等熵焓增为成正比,也就是与蒸汽压缩比成正比,即与加热蒸汽的温度和溶液的沸腾温度之差成正比,热泵蒸发的经济合理的△T一般为10℃~20℃。

四、多级闪蒸

多级闪蒸流程主要是将原料液预热到一定温度,进入多级闪蒸汽,利用逐级压力的降低来闪发出蒸汽,溶液汽化带走的热量等于本级溶液温度释放的显热。多级闪蒸没有温差的限制,以循环型海水淡化24级闪蒸流程为例,生产吨淡水蒸汽消耗可达0.12t,缺点是流程复杂,设备庞大、繁多、投资大。

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