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工業(yè)廢水mvr蒸發(fā)器:二次蒸汽產生的能量神話!
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原標題:工業(yè)廢水mvr蒸發(fā)器:二次蒸汽產生的能量神話!
工業(yè)廢水mvr蒸發(fā)器(mechanicalvapor recompression )簡稱mvr,是一個蒸發(fā)器,采用重新利用它自身產生的二次蒸汽的能量,從而減少對外界能源的需求的節(jié)能技術。常用于用于化工、食品、造紙、醫(yī)藥、海水淡化及污水處理等領域。早在60年代,德國和法國已成功的將該技術用于化工、食品、造紙、醫(yī)藥、海水淡化及污水處理等領域??赡艽蠹冶容^好奇的是二次蒸汽產生的能力真的有辣么巨大么?
以鍋爐蒸汽為例 看看蒸汽的恐怖力量
一噸蒸汽熱量在2.7-3.0吉焦之間,準確的計算需要知道蒸汽參數(shù)。折合大卡數(shù)值大約60萬大卡。蒸汽鍋爐一噸的蒸汽的熱量按標準說;
1噸蒸汽=0.7兆瓦=250萬蕉耳=60萬大卡。
1噸蒸汽相當于60萬千卡
1噸蒸汽相當于64鍋爐馬力
1鍋爐馬力相當于8440千卡熱。
用量是70萬大卡/H 相當于1.17噸的鍋爐。
看到這些單位換算,估計好多親們腦袋殼都暈死了,我就這么簡單的做個比較吧,鍋爐蒸汽的能量遠遠超出你的想象,只是類似于火山爆發(fā)產生的巨大的一部分非常微小的能量,這僅僅是做個類比分析。但是科學又是非常嚴謹?shù)?,我們不妨舉個例子吧,比如歷史上最大的一次火山爆發(fā)發(fā)生在在印度尼西亞爪哇島東邊的松巴哇島北部,有一座坦博拉火山,它在1 815年爆發(fā)時,釋放的能量相當于第二次世界大戰(zhàn)末期美國投在日本廣島的那顆小男孩原子彈爆炸威力的6.2萬倍。現(xiàn)在大家都明白火山噴發(fā)時,產生的熱量和能量是非常恐怖的??梢哉f:談笑間,檣櫓灰飛煙滅。
揭開神秘面紗:二次蒸汽是指水的一種相變過程
對于一定壓力(或溫度)的飽和水,壓力降低后部分飽和水汽化生成二次蒸汽。對于某壓力和溫度下的未飽和水而言,當壓力降低至其對應的飽和溫度低于降壓前的溫度時,也會有部分水汽化生成二次蒸汽。對于同一狀態(tài)的凝結水而言,隨著閃蒸壓力的下降,生成二次蒸汽的比例會隨之提高。
蒸汽在用熱設備之中轉變?yōu)槟Y水之后,往往是通過疏水閥排出,再依靠凝結水自身的壓力通向冷凝水回收泵或閃蒸罐等處。這一路為了克服管路的沿途阻力或者提升高度等等,都會使凝結水的壓力降低,且造成部分凝結水閃蒸。注意,冷凝水管線之中往往是汽液兩相流的,而且由于蒸汽的比容大,閃蒸汽所占體積遠遠大于冷凝水所占體積。
在凝結水經過回收管線進到閃蒸罐后,因閃蒸罐內空間的突然增大使得凝結水壓力瞬時降低,產生大量的二次蒸汽。這些二次蒸汽可以回收利用,達到節(jié)能效果。
MVR蒸發(fā)器工作原理 二次蒸汽的能量神話
MVR蒸發(fā)器其工作過程是低溫位的蒸汽經壓縮機壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然后進入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動外,整個蒸發(fā)過程中無需生蒸汽。除開車啟動外,整個蒸發(fā)過程中無需生蒸汽從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽,經壓縮機壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加,然后送到蒸發(fā)器的加熱室當作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀態(tài),而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣原來要廢棄的蒸汽就得到充分的利用,回收潛熱,提高熱效率,生蒸汽的經濟性相當于多效蒸發(fā)的30效。其中為使蒸發(fā)裝置的制造盡可能簡單和操作方便,可使用離心式壓縮機、羅茨式壓縮機。這些機器在1:1.2到1:2壓縮比范圍內其體積流量較高。
單級離心壓縮機的壓縮循環(huán)描繪在焓熵圖中。單級離心壓縮機需要的動力:例如:將來自蒸發(fā)器的飽和水蒸汽從吸入狀態(tài)p1=1.9 bar, t1=119 ℃壓縮到p2= 2.7 bar,t2=161℃(壓縮比 Π= 1.4)。壓縮循環(huán)沿著多變曲線1-2,蒸汽的比焓增加量Δhp。對于蒸汽的比焓h2,通過壓縮機內效率(等熵效率)的等式:在此溫度下,它進入到蒸發(fā)器的加熱器?;诒晃胝羝牧浚琸g/hr。hp 單位多變(有效)壓縮功,kJ/kg。hs 單位等熵壓縮功,kJ/kg。
壓縮機的等熵效率(內效率)除其他因素之外,單位多變壓縮功 hp取決于多方指數(shù)κ和吸入氣體的摩爾質量M,以及吸入溫度和要求的壓升。對于原動機(電動機、燃氣機、渦輪機等)的實際耦合功率,考慮了更大的機械損耗余量。葉輪由標準材料制造的單級離心壓縮機能夠獲得壓縮因子1.8的水蒸汽壓升,如果采用鈦等更高質量的材料,壓縮因子可高達2.5。這樣一來,最終壓力p2就是吸入壓力p1的1.8倍,或最大2.5倍,這對應于飽和蒸汽溫度升高約12-18K,最大溫升可到30K,這取決于吸入壓力。就蒸發(fā)技術而言,通常的做法是根據(jù)相應的水沸點溫度來表示其壓力。這樣,有效溫差就被直接表示出來。
MVR蒸發(fā)器采用壓縮機提高二次蒸汽的能量,并對提高能量的二次蒸汽加以利用,回收二次蒸汽的潛熱。具體為:將蒸發(fā)器產生的二次蒸汽,通過壓縮機的絕熱壓縮,使其壓力、溫度提高后,再作為加熱蒸汽送入蒸發(fā)器的加熱室,冷凝放熱,因此蒸汽的潛熱得到了回收利用。冷料在進入蒸發(fā)器前,通過熱交換器吸收了冷凝水的熱量,使之溫度升高,同時也冷卻了冷凝液和完成液,進一步提高熱的利用率。
以濃縮工業(yè)廢水為例:首先將工業(yè)廢水沿著管道進入預熱器,通過預熱器,對工業(yè)廢水進行預熱處理。然后將預熱過后的工業(yè)廢水引入到蒸發(fā)器中,在蒸發(fā)器中,工業(yè)廢水將被加熱、蒸發(fā)、濃縮,最終,加熱蒸汽冷凝形成的蒸餾水流到蒸餾水收集罐內,而二次蒸汽和濃縮液則一起進入汽液分離器中。在汽液分離器中,濃縮液和二次蒸汽分離,最終,濃縮液流入到濃縮液收集罐中,而分離出來的二次蒸汽則被導入到機械式壓縮機內。在機械式蒸汽壓縮機內,通過對二次蒸汽壓縮、升溫、升壓,并引入到蒸發(fā)器中,然后對工業(yè)廢水進行加熱、濃縮、蒸發(fā)、蒸餾處理。最終,通過重復循環(huán)使用二次蒸汽,完成整個工業(yè)廢水的處理過程,并實現(xiàn)工業(yè)廢水處理和節(jié)省能源的雙重目標。
mvr蒸發(fā)器溶液在一個降膜蒸發(fā)器里,通過物料循環(huán)泵在加熱管內循環(huán)。初始蒸汽用新鮮蒸汽在管外給熱,將溶液加熱沸騰產生二次汽,產生的二次汽由渦輪增壓風機吸入,經增壓后,二次汽溫度提高,作為加熱熱源進入加熱室循環(huán)蒸發(fā)。正常啟動后,渦輪壓縮機將二次蒸汽吸入,經增 壓后變?yōu)榧訜嵴羝瓦@樣源源不斷進行循環(huán)蒸發(fā)。蒸發(fā)出的水分最終變成冷凝水排出,從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽,經壓縮機壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加,然后送到蒸發(fā)器的加熱室當作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀態(tài),而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣,原來要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潛熱,又提高了熱效率,生蒸汽的經濟性相當于多效蒸發(fā)的30效。為使蒸發(fā)裝置的制造盡可能簡單和操作方便,經常使用單效離心再壓縮器,也可以是高壓風機或透平壓縮器。這些機器在1:1.2到1:2壓縮比范圍內其體積流量較高。對于低的蒸發(fā)速率,也可用活塞式壓縮機、滑片壓縮機或是螺桿壓縮機。
對于蒸發(fā)器,創(chuàng)洋水處理生產了多種不同規(guī)格型號,常見的有以下幾種蒸發(fā)器可供大家選擇:MVR升膜式蒸發(fā)器,MVR板式蒸發(fā)器,MVR機械壓縮蒸發(fā)器,雙級MVR蒸發(fā)器,MVR蒸發(fā)器,氯化鈉(NaCl)專用蒸發(fā)結晶裝置。用戶可以根據(jù)自身不同需求,量身定做選擇最適合自己的蒸發(fā)器。