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二十世紀(jì)末期,MVR 技術(shù)得到了快速發(fā)展。美國通用電氣公司(GeneralElectric Company,簡稱 GE)在 1999年開始進(jìn)行研發(fā) MVR 技術(shù)在重油開采過程中廢水蒸發(fā)回收的應(yīng)用。計(jì)算結(jié)果表明,一臺有效的熱泵性能系數(shù)COP必須大于1,COP越大則熱泵效率就越高,而該系統(tǒng)COP高達(dá)16?,F(xiàn)在該公司開發(fā)出的 MVR 系統(tǒng)已經(jīng)成熟應(yīng)用于重油開采廢水回收中,據(jù)資料顯示,該系統(tǒng)每蒸發(fā) 1 噸水僅需消耗15~16.3 k W·h 電量,其能耗只約占了加熱蒸汽驅(qū)動的單級蒸發(fā)系統(tǒng)的 4%,節(jié)能效果顯著。本世紀(jì)初期,能源成本急劇上升,在此背景下世界巨頭們紛紛開始進(jìn)行節(jié)能技術(shù)研究,美國斯旺森公(Swenson)成功開發(fā)出MVR 系統(tǒng)。該公司所開發(fā)的 MVR 系統(tǒng),處理 1 噸的相關(guān)生產(chǎn)物料所消耗的能量僅需 31.8 k W·h,而若采用傳統(tǒng)方法為達(dá)到相同的生產(chǎn)要求則需要消耗 644 k W·h 的能量,由于耙式干燥機(jī)生產(chǎn)廠家節(jié)能顯著使得該系統(tǒng)在制堿工業(yè)中獲得了成功的應(yīng)用。
耙式干燥機(jī)生產(chǎn)廠家MVR水平管降膜蒸發(fā)系統(tǒng)。對壓縮機(jī)的比功率消耗和蒸發(fā)器的傳熱面積進(jìn)行預(yù)測。并采用高鹽度硫酸鈉廢水為處理物研究該系統(tǒng)的性能。耙式干燥機(jī)生產(chǎn)廠家根據(jù)不同尺寸管道的外徑,管道外表面溫度,以及對應(yīng)的允許熱損失求出保溫層厚度。除了壓縮機(jī)的能耗之外,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與預(yù)測結(jié)果比較相符。理論推測和實(shí)驗(yàn)結(jié)果都表明,當(dāng)溫度從75℃上升到 85℃的過程中,蒸發(fā)率隨溫度的升高而升高。蒸發(fā)器的蒸發(fā)率、壓縮機(jī)的消耗和傳熱面積在很大程度上取決于換熱溫差。在溫度增加的同時,蒸發(fā)率和消耗的比功率線性增加。另一方面,隨著溫差的增加,蒸發(fā)器的傳熱面積下降。因而,可以推斷,存在一個溫差的值,使整個系統(tǒng)具有的能耗和的傳熱面積。
耙式干燥機(jī)生產(chǎn)廠家利用二次蒸汽干燥的管路系統(tǒng),并開發(fā)了干燥設(shè)備的 PLC 及相關(guān)的電氣控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對節(jié)能型盤式污泥干燥設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)。該研究通過MVR過熱蒸汽流化床干燥技術(shù)、凱斯工程過熱蒸汽干燥技術(shù)等各種不同的干燥流程,進(jìn)一步對比分析傳統(tǒng)干燥技術(shù)與新型干燥技術(shù),探討各種技術(shù)和當(dāng)前狀態(tài)相對的優(yōu)缺點(diǎn)及其局限性,研究探討了低級煤的干燥特性以及相關(guān)特性研究時煤樣的各種影響因素。運(yùn)用機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)設(shè)計(jì)了一種常壓下應(yīng)用于盤式干燥器的節(jié)能工藝,廢熱蒸汽經(jīng)洗滌、壓縮、除過熱后通入干燥器上層盤加熱物料,生蒸汽通入下層盤加熱物料,耙式干燥機(jī)生產(chǎn)廠家通過兩種加熱方式,分別對干燥的恒速階段、降速階段加熱,降低了壓縮比,使工藝更容易實(shí)現(xiàn)。基于空心槳葉干燥機(jī)建立了一套機(jī)械蒸汽再壓縮式熱泵干燥系統(tǒng),采用羅茨壓縮機(jī)驅(qū)動,對污泥間歇干燥過程的恒速段進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在恒速段,降低干燥壓力、適當(dāng)減小壓縮比、選擇合適的轉(zhuǎn)軸頻率均有利用提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率;在實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi),MVR 熱泵干燥系統(tǒng)節(jié)能效果較好。
在設(shè)計(jì)建立 MVR耙式干燥系統(tǒng)的過程中,考慮到實(shí)驗(yàn)蒸汽流量較小初步選定使用羅茨蒸汽壓縮機(jī),干燥器則選用帶加熱軸的耙式真空干燥機(jī),考慮到實(shí)驗(yàn)中對分離器要求不高故選用自行設(shè)計(jì)的絲網(wǎng)除沫器,采用人工進(jìn)出料方式。并且基于熱力學(xué)定律和第二定律建立了機(jī)械再壓縮技術(shù)應(yīng)用于多效閃蒸脫鹽系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)數(shù)學(xué)模型,通過該數(shù)學(xué)模型分析了蒸發(fā)鹽水的溫度與MVC階段的溫降等對系統(tǒng)總體性能的影響。在蒸發(fā)結(jié)晶及干燥恒速段,使用耙式干燥機(jī)生產(chǎn)廠家進(jìn)行干燥,而在干燥降速段,則補(bǔ)充生蒸汽或者直接使用生蒸汽進(jìn)行干燥到實(shí)際要求的濕含量,實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)結(jié)晶、干燥一體化操作,擴(kuò)充了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能。