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化工耙式干燥機多效蒸發(fā)-機械蒸汽壓縮系統(tǒng)設(shè)計(MEE–MVC)脫鹽工藝。分析了工藝裝置?效率并建立其熱經(jīng)濟學的數(shù)學模型。使用(VDS)軟件對不同的操作條件下MEE-MVC 系統(tǒng)進行能量分析。結(jié)果表明,MEE-MVC 系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的蒸發(fā)系統(tǒng)能源效率提高8%,且單位產(chǎn)品成本低29%。對于 MEE-MVC 系統(tǒng),通過將蒸汽壓縮機的壓縮比從 1.35 降低到 1.15,壓縮機的投資成本可以降低 16%,功耗比降低 50%。3kg/h蒸汽需要利用換熱器的冷量冷凝,其余熱水假設(shè)全部由飽和時的113。當壓縮比為 1.15 時,鹽水再循環(huán)流速的分流比從 0.5 減小到 0.25,單位產(chǎn)品成本可以從 1.7$/m3 降低到1.21$/m3。即使考慮到 MEE-MVC 脫鹽設(shè)備投資成本,該系統(tǒng)單位產(chǎn)品成本仍然為。
化工耙式干燥機換熱器選型可根據(jù)計算出來的所需換熱面積選擇市場在售的相關(guān)設(shè)備,本系統(tǒng)中使用的換熱設(shè)備為杭州亞干干燥設(shè)備有限公司根據(jù)所需換熱面積制成的。對 MVR 耙式干燥系統(tǒng)進行了理論分析,并在此基礎(chǔ)上建立了基于真空耙式干燥機的 MVR 耙式干燥干燥系統(tǒng)。該化工耙式干燥機工藝中二次蒸汽直接在干燥機加熱夾套及中空熱軸內(nèi)冷凝,不需要額外配備冷凝設(shè)備即可對排出干燥機的二次蒸汽進行冷凝回收處理。對系統(tǒng)運行過程中能量平衡和質(zhì)量平衡進行分析計算,在化工耙式干燥機作質(zhì)量平衡分析時,將 MVR 干燥系統(tǒng)看作一個整體,其與外界進行單進雙出的物質(zhì)交換;
在化工耙式干燥機系統(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。對 MVR 干燥系統(tǒng)熱力過程進行理論計算和分析,以總質(zhì)量為 100kg 含水率為 40%的玉米淀粉作為物料進行間歇干燥為例進行理論分析,加料溫度為 25℃,干燥壓力為 80k Pa,壓縮比為 2,干燥后含水率為10%。計算結(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 16.9。傳統(tǒng)干燥器的理論 SMER 值為1.6kg/(k W·h),而實際的 SMER 只有理論的 20-80%,熱泵除濕干燥器的 SMER一般為 2.0-3.0kg/(k W·h)?;ぐ沂礁稍餀C所用離心壓縮機的原理與離心風機相同,軸向進氣致葉輪,在離心力的作用下沿著徑向流出。而本系統(tǒng) SMER 高達 4.9 kg/(k W·h),表明本系統(tǒng)在能源利用效率方面優(yōu)勢明顯,具有較大研究意義。
對化工耙式干燥機系統(tǒng)主要部件進行設(shè)計及選型計算,綜合對比各種傳導(dǎo)式干燥機的優(yōu)缺點,設(shè)計選用了 GZP20 真空耙式干燥機。選用壓縮機時,結(jié)合實際情況終選用羅茨蒸汽壓縮機,并選用相關(guān)變頻器,實現(xiàn)對壓縮機頻率調(diào)節(jié),且還能起到壓縮機過載保護。為了保護壓縮機,盡可能需要除去二次蒸汽中攜帶的粉塵和小液滴,結(jié)合實驗室條件,根據(jù)低液量下絲網(wǎng)除沫器的計算方法進行設(shè)計計算,并繪制其結(jié)構(gòu)圖。單級離心壓縮機不適用于壓縮大流量高飽和的水蒸氣,一般需要采用多級離心壓縮機。對所需要的管路、冷凝器、測量、調(diào)節(jié)等輔助設(shè)備進行選型計算,確定了各位置管路管徑、選取相關(guān)計量裝置、減壓閥、保溫材料和冷凝器尺寸等輔助配件。