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          •  MVR蒸發器



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            概述:  
              

              MVR蒸發器為Mechanical Vapor Recompression,機械蒸汽再壓縮的簡稱。MVR是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一項技術。早在60年代,德國和法國已經成功的將該技術應用于化工、制藥、造紙、污水處理、海水淡化等行業。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,整個蒸發過程中無需生蒸汽。  

              多效蒸發過程中,蒸發器某一效的二次蒸汽不能直接作為本效熱源,只能作為次效或次幾效的熱源。如作為本效熱源必須額外給其能量,使其溫度(壓力)提高。蒸汽噴射泵只能壓縮部分二次蒸汽,而MVR蒸發器則可壓縮蒸發器中所有的二次蒸汽。
               
              溶液在一個蒸發罐里,可通過物料循環泵在加熱管內循環。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,產生的二次汽由蒸汽壓縮機吸入,經增壓后,二次蒸汽溫度提高,作為加熱熱源進入換熱器循環蒸發。正常啟動后,蒸汽壓縮機將二次蒸汽吸入,經增壓后變為加熱蒸汽,就這樣源源不斷地進行循環蒸發。蒸發出的水分最終變成冷凝水排出。 

            MVR蒸發系統的主要特點

            • 節約能耗。
            • 除預熱外,正常工作時不需蒸氣,減少環保壓力
            • 不需冷卻系統,節省冷卻水
            • 相比多效蒸發,工藝簡單,設備緊湊,占地面積小。
            • 相比傳統的蒸發系統換熱溫差小,換熱面積大。
            • 因系統設計溫差低使產品蒸發溫和,濃縮液不易高溫變質、焦化等。

            MVR蒸發系統主要用途:

            • 中藥濃縮(可蒸發水、乙醇、甲醇等) 。
            • 糖液、牛奶、果汁、飲料濃縮
            • 鹽廢水濃縮及結晶(可處理NaCl,Na2SO4,NH4Cl等廢水)
            • 制鹽結晶
            • 造紙廢水濃縮
            • 化工廢水處理
            • 精餾(可用于精餾乙醇、甲醇、丙酮等)
            • 有機酸、化工溶劑蒸餾

             

            MVR蒸發系統工作原理參照http://www.zbbz.com/mvr-yl.htm


            RVC系列羅茨式蒸汽壓縮機主要特點:

              壓縮機型號含義

              R V C - 10 A - 22

              R:Roots,羅茨式

              V:Vapor,蒸汽

              C:Compressor,壓縮機

              10:低溫工況下的最大蒸發水量(kg/h,10℃)

              A:材質代號

              22:功率代號,kW

             
            RVC羅茨式壓縮機
              依托我公司多年生產羅茨真空泵的經驗,并結合MVR蒸汽壓縮的要求,我們研制開發了RVC系列羅茨式蒸汽壓縮機,其主要特點如下:

            • 泵腔無油,避免了油蒸氣污染蒸發系統。
            • 振動小,噪聲小。
            • 機械磨擦損失小,故驅動功率小。
            • 易于維護和維修,費用低,壽命高。
            • 針對壓縮水蒸汽及有機溶劑的特點作了改進,解決了軸承腔泵油的乳化問題及泵腔的腐蝕問題。
            • 獨特的過熱消除設計。通過連接飽和蒸汽回流管路,從而使羅茨壓縮機的壓縮過熱度大大減小,且使泵腔轉子、泵體、端蓋等的溫度均衡,避免了因熱膨脹不勻造成的泵內撞擊、泵密封件燒毀、泵被卡死等現象。
            • 因我公司獨特的過熱消除設計,無需從泵入口噴液降溫,從而避免了因噴液造成的泵內汽蝕損壞。
            • 通過流量無損的回流設計,提高了主換熱器內的蒸汽流速,從而提高了換熱器的換熱系數,從而提高了系統的蒸發能力。
            • 針對各種溶劑的特殊設計,使RVC羅茨式壓縮機在壓縮各種溶劑時安全、高效。

             

              其工作原理可參照羅茨式真空泵工作原理:http://www.zbbz.com/zj-yl.htm

             


              羅茨壓縮機材質選型

              材質代號   
              A: 轉子球墨鑄鐵+NiP涂層,泵體、端蓋灰口鑄鐵+NiP涂層   
              B: 轉子球墨鑄鐵+316L+PFA涂層,泵體、端蓋灰口鑄鐵+316L+PFA涂層   
              C: 轉子球墨鑄鐵+HASTELLOY C+PFA涂層,泵體、端蓋灰口鑄鐵+HASTELLOY C+PFA涂層    
              D: 轉子、泵體、端蓋SAF2205雙相不銹鋼    
              E: 其它材質   

              配件圖片區:
             

               
            NiP涂層轉子NiP涂層泵體及端蓋哈氏合金+PFA涂層轉子哈氏合金+PEA涂層泵體不銹鋼轉子,不鋼泵體

             

                  目前用于MVR蒸發系統的壓縮機主要采用羅茨壓縮機及離心壓縮機,其主要特點對比如下:

             

               羅茨式壓縮機

               離心壓縮機

            壓縮特性 羅茨式壓縮機的流量對壓差不敏感,屬恒流量型壓縮機 離心壓縮機的流量與壓差、壓縮比等有很大關系,屬恒壓型壓縮機
            運行噪音 中等。羅茨壓縮機的運行噪音與壓縮機的設計、設備的制造精度、系統的壓差設計等有關。因其轉速較低,運行噪音為低頻噪聲。 較低。因離心壓縮機為單軸設計,減小了羅茨壓縮機的齒輪噪音,因其轉速較高,運轉噪音為高頻噪聲。
            轉速 較低。一般為500~3000rpm 較高。一般為10000~20000rpm
            蒸發能力 較小。一般為10kg/h~10000kg/h 較大。一般為1000kg/h~50000kg/h
            工作范圍 因羅茨壓縮機壓縮比很高,因此即使在很低的溫度下進行MVR蒸發,仍能獲得很高的壓縮效率。一般對水蒸汽的工作溫度范圍為:10~120℃。羅茨式壓縮機經優化后可用于甲醇、乙醇等多種有機溶劑的MVR蒸發。 在較低的溫度下進行MVR蒸發壓縮效率較低,因此僅適用于較高溫度的蒸發工況。一般對水蒸汽的工作溫度范圍為:60~120℃。離心式壓縮機對溶劑的MVR蒸發應用尚在研發階段。
            運行平穩性 因轉速較低,運行平穩,無喘振 因轉速較高,需較高的動平衡要求,運行過程中需避免喘振。
            安全性 因轉速較低,因此其運行安全性好。在壓縮溶劑類的氣體時,可采用不銹鋼材質及增加PTFE涂層的方式以杜絕內部可能出現的安全隱患。 因轉速較高,高速運轉的葉輪產生了很大的離心力,對葉輪的零件強度要求很高。因此其運行安全性較差。
            壓縮機效率 羅茨壓縮機雖零件較多損失了部分功率,但因其轉速低,氣體動力損失小,因此效率較高。其效率為60~80% 離心壓縮機的高轉速造成一定的動力損失,其效率一般為60~85%
            密封件特點 因轉速較低,采用普通密封件及機械密封即可滿足要求,壽命長,更換周期長,維護費用低。 需采用特殊的高速密封件,壽命短,更換周期短,維護費用高。
            流量調整 壓縮機的流量基本與轉速成正比,可非常容易地通過控制轉速來控制蒸發量。 流量與轉速為非線性關系,較難控制蒸發量。
            過熱消除 通過回流冷卻的方式進行過熱消除,無需從入口噴液。 需從壓縮機入口噴液以消除壓縮過熱。
            材質選擇 羅茨壓縮機可選用多種材質: A鑄鐵鍍鎳 B鑄鐵+不銹鋼+PTFE C不銹鋼 離心壓縮機一般為不銹鋼及鈦材等
            維護、維修成本 泵油、密封件、軸承等均為普通配件,維護、維修成本低 密封件、軸承等均為特殊的配件,維護、維修成本高

                                  RVC系列羅茨蒸氣壓縮機技術參數規格

            型號

            流量m3/h

            最大設計壓差 kPa

            轉速 r/min

            進氣口通徑mm

            排氣口通徑mm

            回流口通徑mm

            RVC-1

            5~100

            80

            150~3000

            50

            40

            20

            RVC-2

            10~200

            80

            150~3000

            80

            50

            25

            RVC-5

            25~500

            60

            150~3000

            100

            100

            40

            RVC-10

            50~1000

            50

            150~3000

            150

            150

            65

            RVC-20

            100~2000

            50

            150~3000

            150

            150

            65

            RVC-40

            200~6000

            40

            150~2500

            300

            300

            100

            RVC-90

            450~13000

            40

            150~2500

            400

            300

            100

            RVC-180

            900~18000

            30

            100~1500

            400

            300

            150

            RVC-360

            1800~36000

            30

            100~1500

            500

            400

            200

            型號

            泵重量KG
            (不包括電機)

            電機功率
            kW

            外形尺寸(最大功率)
             

            長 mm

            寬 mm
            高 mm
             

            RVC-1

            70

            1.1~5.5

            880

            380

            220

             

            RVC-2

            90

            1.5~11

            1060

            420

            220

             

            RVC-5

            190

            3~15

            1350

            500

            380

             

            RVC-10

            450

            4~30

            1750

            580

            500

             

            RVC-20

            450

            7.5~55

            1870

            580

            500

             

            RVC-40

            1400

            15~75

            2220

            1100

            800

             

            RVC-90

            2100

            22~132

            2900

            1100

            800

             

            RVC-180

            3800

            37~200

            3000

            1550

            1200

             

            RVC-360

            5600

            55~400

            4200

            1600

            1300

             

            注:1、羅茨式蒸汽壓縮機建議采用變頻電機及變頻器控制,以適應不同溫度及不同蒸發量的要求。   
              2、外形尺寸僅供參考,詳細外形尺寸訂貨后提供。

             

                                    

                                  RVC系列羅茨式蒸汽壓縮機外形示意圖

             

             MVR蒸發壓縮機選型表(以純水計算)

              MVR蒸發系統能源消耗對比:
              如濃縮液已經被預熱,每蒸發1000kg水:
              采用單效濃縮需耗蒸汽1200kg左右,成本約240元(冷卻水消耗,真空泵等未計算在內)
              雙效濃縮需耗蒸汽約600kg左右,成本約120元(冷卻水消耗,真空泵等未計算在內)
              三效濃縮需耗蒸汽約400kg左右,成本約80元(冷卻水消耗,真空泵等未計算在內)
              MVR濃縮不需蒸汽,僅需耗電20~25度,成本約20元,且不需蒸汽、冷卻水及真空泵。
              MVR系統同樣適用于甲醇、乙醇等溶劑的蒸發過程。   

              常見溶劑MVR蒸發能耗(除特殊說明,換熱溫差均按10℃計算):

            蒸發介質

            蒸發溫度

            蒸發量

            MVR蒸發壓縮機功耗

            備注

            純水

            100℃

            1000kg/h

            33.0kW

            如溫差為5℃,耗電15.3kW

            飽和NaCl鹽水

            110℃

            1000kg/h

            55.9kW

            換熱溫差按5℃計算

            甲醇

            65℃

            1000kg/h

            18.8kW

             

            乙醇

            80℃

            1000kg/h

            13.7kW

             

            丙酮

            55℃

            1000kg/h

            8.6kW

             

            二氯甲烷

            40℃

            1000kg/h

            5.8kW

             

            氯仿

            60℃

            1000kg/h

            4.3kW

             

            甲苯

            110℃

            1000kg/h

            5.1kW

             

            環氧氯丙烷

            120℃

            1000kg/h

            5.5kW

             

            乙酸乙酯

            75℃

            1000kg/h

            5.8kW

             

            丙烯腈

            80℃

            1000kg/h

            8.8kW

             

            四氫呋喃

            65℃

            1000kg/h

            7.1kW

             

            乙酸

            120℃

            1000kg/h

            8.7kW

             

            間二甲苯

            140℃

            1000kg/h

            4.4kW

             

             
             
              注:
              1、上表數據除特殊說明,均未考慮沸點升的影響,如物料較為復雜或相關數據不確定,建議與我公司聯系MVR蒸發試驗以確定關鍵參數。
              2、如經設計合理的余熱換熱器回收余熱,則維持蒸發所需的蒸汽(或其它熱媒)消耗很少甚至無需外部熱源。
              3、如需設計外部強制循環泵,所消耗的功率另計。

              附:中藥MVR濃縮流程圖(適用于低沸點升的水溶液濃縮)

                   氯化鈉廢水MVR蒸發結晶,不同的進料濃度,不同工藝的能耗對比: 
                (功率kW,蒸發量按1000kg/h,蒸發溫度按80℃,換熱溫差5℃,循環泵等功率未計)

            進料濃度

            (質量%)

            單級蒸發器

            單級壓縮機

            單級蒸發器

            雙級壓縮機

            雙級蒸發器

            雙級壓縮機

            0.2%

            45.4

            34

            17.4

            0.5%

            45.4

            34

            18.7

            1%

            45.4

            34

            21

            2%

            45.4

            34

            23.3

            3%

            45.4

            34

            25.9

            5%

            45.4

            34

            27.2

            7%

            45.4

            34

            29.5

            10%

            45.4

            34

            31.6

            15%

            45.4

            34

            33

            20%

            45.4

            34

            34

            30%

            45.4

            34

            34

              對于飽和時高沸點升的低濃度物料及乙醇、甲醇等MVR精餾工況時采用雙級蒸發+雙級壓縮的方案更為節能。

                

             

                 MVR設備應用現場

                        

                       電鍍廢水MVR處理現場                       乙醇MVR蒸發現場

             

                        

                         含鹽廢水MVR處理現場                  乙醇MVR蒸發現場

                        

                         乙醇MVR蒸發現場                                  乙醇MVR蒸發現場
             

                                

                  加工設備展示:

                        

                         龍門加工中心                      五軸加工中心

             

                       

                        立式加工中心                       羅茨壓縮機轉子加工

             

                       

                             高精度動平衡機                                  三座標測量儀

             



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