真空耙式干燥器設(shè)備用蒸汽等為熱源間接加熱物料并在真空條件下脫濕，尾氣經(jīng)過濾、冷凝除濕后由真空泵排出。本文將 MVR技術(shù)應(yīng)用于耙式干燥系統(tǒng)，提出用羅茨蒸汽壓縮機(jī)替換該系統(tǒng)中的真空泵，將干燥過程脫出的濕分（二次蒸汽）壓縮以提高壓力和溫度，再經(jīng)增濕（消除過熱）和補(bǔ)充少量生蒸汽后作為熱源使用。不僅節(jié)省了大量熱能，還節(jié)省了冷量，節(jié)能效果顯著。該系統(tǒng)特別適合熱敏性、易氧化和濕分須回收的物料的干燥。加熱或冷卻的蒸汽進(jìn)出中空的轉(zhuǎn)軸必須使用旋轉(zhuǎn)接頭，根據(jù)管徑選取Dd-F65旋轉(zhuǎn)接頭。

被干燥物料可以是粉粒狀、膏狀、漿狀，也可以是溶液（此時(shí)包含蒸發(fā)、結(jié)晶和干燥過程）。本文提出了 MVR 耙式干燥系統(tǒng)工藝流程；連接蒸汽發(fā)生器管路管徑根據(jù)相關(guān)資料可知1MPa以下蒸汽平均流速取18m/s，因此真空耙式干燥器設(shè)備選用φ323。設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置的工藝流程，進(jìn)行了物料熱量衡算和主要設(shè)備工藝計(jì)算，繪制了帶控制點(diǎn)工藝流程圖、真空耙式干燥器設(shè)備和絲網(wǎng)除沫器裝配圖和設(shè)備管道布置圖，搭建了MVR 耙式干燥實(shí)驗(yàn)裝置。

真空耙式干燥器設(shè)備采用羅茨風(fēng)機(jī)驅(qū)動的機(jī)械蒸汽再壓縮式降膜蒸發(fā)系統(tǒng)。使用理論分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，探究了該系統(tǒng)在不同的蒸發(fā)壓力及壓縮比下合適的操作域，繼而研究了二次蒸汽量、補(bǔ)充水量與壓縮比及蒸發(fā)壓力之間的關(guān)系。結(jié)果顯示，補(bǔ)充水量約占二次蒸汽量的3%~9%，且補(bǔ)充水的量隨著壓縮比的提高而提高；蒸發(fā)壓力不變，蒸汽冷凝放熱量隨著壓縮比的增大而增大；目前可供使用的蒸汽減壓閥主要有兩種，波紋管式減壓閥和先導(dǎo)活塞式。壓縮比不變，蒸汽冷凝放熱量隨著蒸發(fā)壓力的提高而提高。

綜合考慮各類型壓縮機(jī)特性及應(yīng)用特點(diǎn)可知，螺桿壓縮機(jī)作單機(jī)壓縮時(shí)，而離心壓縮機(jī)的多級壓縮。本文需要建立的 MVR 耙式干燥系統(tǒng)的壓縮量較小，壓縮后需要達(dá)到的壓力不大，結(jié)合各類壓縮機(jī)的特性，其中羅茨壓縮機(jī)啟動快、能耗低、真空耙式干燥器設(shè)備運(yùn)行維護(hù)成本低、、抽速快，且對于壓縮介質(zhì)要求不高，對氣體攜帶的雜質(zhì)不敏感，不會對壓縮氣體造成油氣污染，因此羅茨壓縮機(jī)比較適合與本系統(tǒng)。對系統(tǒng)運(yùn)行過程中能量平衡和質(zhì)量平衡進(jìn)行分析計(jì)算，在真空耙式干燥器設(shè)備作質(zhì)量平衡分析時(shí)，將MVR干燥系統(tǒng)看作一個整體，其與外界進(jìn)行單進(jìn)雙出的物質(zhì)交換。

由于羅茨壓縮機(jī)為等容積壓縮，現(xiàn)根據(jù)工藝要求，對系統(tǒng)二次蒸汽的壓縮過程進(jìn)行熱力計(jì)算，探究壓縮機(jī)的相關(guān)參數(shù)。理論計(jì)算時(shí)的各類參數(shù)如下，蒸發(fā)溫度93.7℃，對應(yīng)飽和蒸發(fā)壓力約為 80 k Pa，此時(shí)飽和水蒸氣密度約為0.483m3/kg；蒸發(fā)水量總約 50kg，蒸發(fā)時(shí)間大約為 1.5h，蒸汽流量為 0.019m3/s；因此該系統(tǒng)能夠有效達(dá)到節(jié)能減排的效果，符合行業(yè)發(fā)展趨勢，具有重大研究意義。物料進(jìn)口溫度為 25℃。冷凝水溫度為系統(tǒng)冷凝壓力下對應(yīng)的飽和溫度，真空耙式干燥器設(shè)備冷凝壓力由羅茨壓縮機(jī)確定的壓縮比決定。