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真空耙式干燥器機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)(MechanicalVapor Recompression Technology,簡(jiǎn)稱(chēng)MVR 技術(shù)),是一種對(duì)蒸發(fā)器或干燥器中產(chǎn)生的二次蒸汽使用機(jī)械壓縮的方法進(jìn)行壓縮,使其溫度和壓力都升高,從而提高二次蒸汽的品位,再將壓縮后的二次蒸汽輸送回蒸發(fā)器或干燥器中循環(huán)使用,來(lái)回收二次蒸汽中的熱量,減少使用生蒸汽或外加熱量,可以有效節(jié)約能量的消耗。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。
MVR 系統(tǒng)的流程主要是濕物料加入至真空耙式干燥器蒸發(fā)器或干燥器中被加熱到相應(yīng)壓力下泡點(diǎn)溫度后,物料中的部分水分發(fā)生相變氣化成二次蒸汽,而水分蒸發(fā)掉后的干物料則從蒸發(fā)器或干燥器中排出,設(shè)備中產(chǎn)生的二次蒸汽被壓縮機(jī)壓縮后升溫增壓,再返回到蒸發(fā)器或干燥器中,發(fā)生相變冷凝釋放潛熱與濕物料進(jìn)行熱交換,而二次蒸汽則冷凝成冷凝水從蒸發(fā)器或干燥器中被排出,排出的冷凝水可以作進(jìn)一步回收處理。MVR 技術(shù)回收系統(tǒng)中生成的全部二次蒸汽重復(fù)利用,節(jié)能效果十分顯著。在蒸發(fā)結(jié)晶及干燥恒速段,使用真空耙式干燥器進(jìn)行干燥,而在干燥降速段,則補(bǔ)充生蒸汽或者直接使用生蒸汽進(jìn)行干燥到實(shí)際要求的濕含量,實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)結(jié)晶、干燥一體化操作,擴(kuò)充了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能。
耙式干燥系統(tǒng)中主要由耙式干燥機(jī)、壓縮機(jī)、檢測(cè)控制裝置、蒸汽管道等組成,其可在常壓及負(fù)壓下對(duì)液態(tài)或固態(tài)物料進(jìn)行干燥,熱源為經(jīng)壓縮后升溫增壓的二次蒸汽和補(bǔ)充的少量生蒸汽。該真空耙式干燥器工藝中二次蒸汽直接在干燥機(jī)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(duì)排出干燥機(jī)的二次蒸汽進(jìn)行冷凝回收處理。物料通過(guò)進(jìn)料口進(jìn)入到干燥機(jī)內(nèi),干燥過(guò)程中中空熱軸在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下對(duì)物料進(jìn)行攪拌,并隨著干燥的進(jìn)行將物料往干燥機(jī)出料口一側(cè)推動(dòng),干燥結(jié)束后從出料口取出干物料。且用紗布纏繞包裹在硅酸鋁保溫棉的外面,防止保溫棉裂開(kāi)及實(shí)驗(yàn)人員觸及。
考慮到氣體出真空耙式干燥器絲網(wǎng)后的整流,絲網(wǎng)與外壁隔開(kāi) 50mm 距離。分離器下面本應(yīng)設(shè)集液板,但考慮本系統(tǒng)中為方便液體從絲網(wǎng)上直接滴入干燥室內(nèi),故不設(shè)集液板。為了降低整個(gè)設(shè)備的高度和設(shè)備的強(qiáng)度,采用圓弧封頭??紤]到氣體流速均勻,出氣口放在封頭的正中間。綜合考慮各類(lèi)型壓縮機(jī)特性及應(yīng)用特點(diǎn)可知,螺桿壓縮機(jī)作單機(jī)壓縮時(shí),而離心壓縮機(jī)的多級(jí)壓縮。工管路在實(shí)際生產(chǎn)中的作用是用來(lái)輸送各種類(lèi)別流體流質(zhì)(包括氣體、液體等),使其在生產(chǎn)中能夠按照工藝要求流動(dòng),以便完成各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
各種不同類(lèi)型化工管路,在設(shè)計(jì)安裝以及實(shí)際生產(chǎn)中都有各自不同的特點(diǎn),只有掌握其特點(diǎn)才能合理使用并確保生產(chǎn)的安全。真空耙式干燥器管路設(shè)計(jì)主要包括管路系統(tǒng)的組成、管路的壓力和溫度、管徑、管路阻力、管型選擇等。考慮到本套系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),且管路設(shè)計(jì)比較緊湊等原因,只對(duì)其組成、管徑等進(jìn)行設(shè)計(jì),全套管路(包括三通管、異徑管、彎頭接管等)統(tǒng)一使用鋼制管件。之后一直到本世紀(jì)初,國(guó)內(nèi)在MVR技術(shù)的研究上并未取得較大成果,直至近些年我國(guó)在壓縮機(jī)等MVR系統(tǒng)主要設(shè)備制造上的突破及國(guó)家將MVR技術(shù)列為重點(diǎn)推廣節(jié)能技術(shù)開(kāi)始,MVR技術(shù)才開(kāi)始有了重大突破,從此掀起了一股MVR研究熱潮。
對(duì)真空耙式干燥器系統(tǒng)主要部件進(jìn)行設(shè)計(jì)及選型計(jì)算,綜合對(duì)比各種傳導(dǎo)式干燥機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)選用了 GZP20 真空耙式干燥機(jī)。選用壓縮機(jī)時(shí),結(jié)合實(shí)際情況終選用羅茨蒸汽壓縮機(jī),并選用相關(guān)變頻器,實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)頻率調(diào)節(jié),且還能起到壓縮機(jī)過(guò)載保護(hù)。為了保護(hù)壓縮機(jī),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(shí)驗(yàn)室條件,根據(jù)低液量下絲網(wǎng)除沫器的計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,并繪制其結(jié)構(gòu)圖。對(duì)所需要的管路、冷凝器、測(cè)量、調(diào)節(jié)等輔助設(shè)備進(jìn)行選型計(jì)算,確定了各位置管路管徑、選取相關(guān)計(jì)量裝置、減壓閥、保溫材料和冷凝器尺寸等輔助配件。而兩種減壓閥均可耐高溫,波紋管減壓閥可以適用于低壓、高壓蒸汽管路等不同壓力范圍管道,而先導(dǎo)活塞式減壓閥一般較適用于高壓蒸汽管路。