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新型耙式干燥機采用螺桿壓縮機的 60t/d 雙效機械蒸汽再壓縮采油污水處理系統(tǒng)進行相關調試及變工況試驗研究,其分析了壓縮機頻率、一效進水溫度和二效出水循環(huán)量等對系統(tǒng)產水量及產水總能耗的影響。研究結果表明系統(tǒng)能夠在補充少量生蒸汽情況下穩(wěn)定運行,在60t/d 原料水處理量下,系統(tǒng)產水量約為 1.03 t/h,每噸水處理能耗為35k W·h,節(jié)能效果顯著。本系統(tǒng)設計本著為達到的節(jié)能效果的目的來選擇合適的干燥器,該干燥設備要適用于回收二次蒸汽。機械蒸汽再壓縮熱泵蒸餾濃縮工藝的特點及其適用工況,以稀釋后的N,N-水溶液進行濃縮過程研究,提出了三級 MVR蒸餾濃縮工藝。
傳統(tǒng)的耙式干燥系統(tǒng)用蒸汽等為熱源間接加熱物料并在真空條件下脫濕,尾氣經過濾、冷凝除濕后由真空泵排出。本文將機械蒸汽再壓縮技術應用于干燥領域,提出了 MVR 耙式干燥系統(tǒng)工藝流程,并設計出一套可工業(yè)應用的工藝系統(tǒng)。之后一直到本世紀初,國內在MVR技術的研究上并未取得較大成果,直至近些年我國在壓縮機等MVR系統(tǒng)主要設備制造上的突破及國家將MVR技術列為重點推廣節(jié)能技術開始,MVR技術才開始有了重大突破,從此掀起了一股MVR研究熱潮。MVR耙式干燥系統(tǒng)用羅茨蒸汽壓縮機替換耙式干燥系統(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,再經增濕(消除過熱)和補充少量生蒸汽后作為熱源使用。
不僅節(jié)省了新型耙式干燥機大量熱能,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。在新型耙式干燥機系統(tǒng)作能量平衡分析時,將MVR干燥系統(tǒng)看作為開口熱力系統(tǒng),其中主要的能量變化有壓縮功量、系統(tǒng)散熱量、生蒸汽補充熱量以及物料攜帶能量。在這些領域之所以能得到廣泛的研究則是由MVR 技術的特性而決定的,與該領域不同的高濃度液體、固體干燥等方向的 MVR技術工業(yè)應用的研究幾乎還沒有,目前更多的是在理論上對該技術與其他干燥技術聯(lián)用時的特性進行分析,對于 MVR 在固體干燥方面還有待于深入研究。
新型耙式干燥機在安裝減壓閥的時侯需注意在閥后管路上需要安裝一個壓力變送器,隨時可觀察減壓后的壓力,防止調節(jié)后的壓力過大。為了方便操作和維護,以及測量的精準的,減壓閥需直立安裝在外側水平管路上。應按閥體上所示箭頭與管路中介質流向一致的原則進行安裝。新型耙式干燥機MVR干燥系統(tǒng)實驗中,需要盡可能多的回收二次蒸汽,且要防止二次蒸汽在壓縮機進口管道內冷凝形成小液滴進入壓縮機,損壞壓縮機腔體和葉片,同時為了防止管路過熱為操作安全性帶來影響,因此需要對蒸汽管路和冷凝水管道進行保溫處理。因此其流量受到轉速的嚴格控制,只要控制其轉速,流量也就得到控制,所以進行小流量下的穩(wěn)定運行。選用的保溫材料應當具有高耐熱度、較小密度,較低導熱系數(shù),較高抗折、抗壓強度,較小收縮率等特點。
新型耙式干燥機換熱器是化工生產中重要的化工設備之一,換熱器的種類、型號很多,特點不一,需要根據實際生產工藝要求選擇合適的換熱器。管殼式換熱器是目前工業(yè)生產中應用廣泛的換熱設備,其單位體積的傳熱面積比較大且傳熱效果好,此外,結構簡單,制造材料范圍廣,操作彈性大。因此本系統(tǒng)中選擇使用管殼式換熱器。換熱器選擇的流速應盡可能避免流體處于層流狀態(tài),不同流體流經換熱器時換熱器傳熱系數(shù)也不同,新型耙式干燥機的管殼式換熱器不同流體總傳熱系數(shù) KH的經驗值。本MVR干燥系統(tǒng)處理的氣液量不大,液體、粉末等夾雜較少,同時為使蒸汽管路盡可能緊湊,所以將分離器直接安裝在干燥機筒體中部氣體出口處。換熱器實際傳熱面積需預留 20%余量,假設換熱器中冷水 25℃進入換熱后 50℃流出,根據前文計算蒸汽流量 33.3kg/h,假設有 10%蒸汽從疏水閥泄漏出來,則有 3.3kg/h 蒸汽需要利用換熱器的冷量冷凝,其余熱水假設全部由飽和時的 113.2℃冷凝成 45℃熱水,提供冷量的冷水則從 25℃升溫到 40℃。