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對原有的耙式烘干機設(shè)備蒸發(fā)裝置進行了改進,結(jié)合 MVR 技術(shù)設(shè)計了一套全新的蒸發(fā)系統(tǒng)并進行一系列的蒸發(fā)實驗。結(jié)果顯示,該MVR 系統(tǒng)的 SMER 高達 17.3 kg/(k W·h),而蒸發(fā)濃縮比也達到 5:1(蒸發(fā)水的量與所得高濃縮液量之比),折合成廢液量約為 20.76 kg/(k W·h),換算為廢液處理量達到 166 kg/h,且僅消耗 8 k W·h 電功。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。耙式烘干機設(shè)備通過濃縮滲濾液的熱力過程中使用機械蒸汽再壓縮技術(shù)的模型,深入探討了滲濾液初始溫度與換熱器換熱面積之間的對應(yīng)關(guān)系、及蒸發(fā)倍數(shù)與蒸發(fā)器蒸發(fā)面積和壓縮機壓縮比之間的關(guān)系,其研究結(jié)果顯示:雖然機械蒸汽壓縮系統(tǒng)會因為環(huán)境溫度的提高而減少相應(yīng)的投資成本,但是系統(tǒng)中壓縮機功耗則會隨著蒸發(fā)比的增加而升高,進而導(dǎo)致整個系統(tǒng)運行成本的增加。
被耙式烘干機設(shè)備干燥物料可以是粉粒狀、膏狀、漿狀,也可以是溶液(此時包含蒸發(fā)、結(jié)晶和干燥過程)。為了測試該工藝系統(tǒng)的性能,設(shè)計了一套用于實驗?zāi)康牡?MVR 耙式干燥實驗系統(tǒng),對 MVR 耙式干燥系統(tǒng)需要的主要設(shè)備進行選型計算,根據(jù)實驗工藝流程,搭建基于耙式干燥機的MVR耙式干燥實驗系統(tǒng)裝置,在此裝置上進行系統(tǒng)相關(guān)性能測試。耙式烘干機設(shè)備多效蒸發(fā)-機械蒸汽壓縮系統(tǒng)設(shè)計(MEE–MVC)脫鹽工藝。此系統(tǒng)可以進行濃縮、蒸發(fā)、干燥等多項操作,故以水、碳酸鈉溶液作為干燥物料進行實驗分析測試。
目前,主要有渦街流量計和差壓式流量計適用于測量耙式烘干機設(shè)備蒸汽流量。孔板流量計是目前使用比較普遍的差壓式測量計,但由于孔板流量計壓損大、精度等級低、維護麻煩等原因,已經(jīng)逐漸被替換掉。本次耙式烘干機設(shè)備中使用的DN32型渦街流量計主要由數(shù)字顯示屏、、外殼和支撐桿等組成,可以通過數(shù)字顯示屏在線讀出實時的蒸汽流量。渦街流量計是一鐘用途廣泛的計量儀表,其可以使用在所有蒸汽、其他氣體和液體流量的計量和控制。
應(yīng)力式渦街流量計以卡門渦街理論為基礎(chǔ),流體通過管道內(nèi)三角柱時會產(chǎn)生的旋渦,而流量計中的壓電晶體能夠檢測到流體漩渦頻率,從而測出流體的流量。由于渦街流量計測量精度高、量程寬、測量介質(zhì)廣泛、工作溫度高、無運動部件、無磨損、可靠性高、表體采用不銹鋼材料、耐腐蝕等諸多優(yōu)點,比較符合本次實驗的要求,故系統(tǒng)選用應(yīng)力式渦街流量計。76kg/(kW·h),換算為廢液處理量達到166kg/h,且僅消耗8kW·h電功。本次耙式烘干機設(shè)備中使用的DN32 型渦街流量計主要由數(shù)字顯示屏、、外殼和支撐桿等組成,可以通過數(shù)字顯示屏在線讀出實時的蒸汽流量。
耙式烘干機設(shè)備換熱器是化工生產(chǎn)中重要的化工設(shè)備之一,換熱器的種類、型號很多,特點不一,需要根據(jù)實際生產(chǎn)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(chǎn)中應(yīng)用廣泛的換熱設(shè)備,其單位體積的傳熱面積比較大且傳熱效果好,此外,結(jié)構(gòu)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。而中東的一些國家也一直致力于將耙式烘干機設(shè)備MVR技術(shù)應(yīng)用于海水淡化等領(lǐng)域的研究并取得了一定的成果。換熱器選擇的流速應(yīng)盡可能避免流體處于層流狀態(tài),不同流體流經(jīng)換熱器時換熱器傳熱系數(shù)也不同,耙式烘干機設(shè)備的管殼式換熱器不同流體總傳熱系數(shù) KH的經(jīng)驗值。換熱器實際傳熱面積需預(yù)留 20%余量,假設(shè)換熱器中冷水 25℃進入換熱后 50℃流出,根據(jù)前文計算蒸汽流量 33.3kg/h,假設(shè)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(shè)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℃。