
被吸入蒸汽的量,kg/hr;hp 單位多變(有效)壓縮功,kJ/kg;hs 單位等熵壓縮功,kJ/kg;ηs壓縮機的等熵效率。
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,終壓力p2就是吸入壓力p1的1.8倍,或大2.5倍,這對應于飽和蒸汽溫度升高約12-18K,大溫升可到30K,這取決于吸入壓力。就蒸發技術而言,通常的做法是根據相應的蒸汽進出口壓力查找壓力-溫度表對應的溫度。這樣,有效溫差就被直接表示出來。
技術優勢編輯
1)由于二次蒸汽不斷被壓縮循環作為加熱熱源,使單位噸耗降低,節能效果明顯
2) 由于蒸發溫度低,產品停留時間短,常被用于熱敏物料的蒸發濃縮
3) 整體占地面積少,自動化程度高,操作成本低
4)工藝簡單,容易檢修
5)公用配套工程少,工程投資小
機械設計
用于氣體壓縮的機器是按照正位移原理或動力學原理來操作的。在正位移機器中,機器活動件將吸入室和壓力室分隔開,操作室的體積減少而氣體壓力升高。在使用往復式壓縮機的情況下,這樣的過程通過氣缸內活塞的運動來實現的。
在動力式機器中,通過葉輪片高周速的旋轉供給氣體能量。氣體首先被加速然后通過位于葉輪下游的擴散器減速。這樣,高速度轉化為壓力能。根據流體通過葉輪的方向,將相關設備稱為軸流、混流或離心式壓縮機。通常,壓縮機由電機、聯軸器、齒輪箱、轉子、密封器等組成。
蒸發器的結構形式多種多樣,但他們的原都是一樣的,都是制冷劑與流經其容器表面的外界介質換熱的設備,都屬于熱交換器。所謂的熱交換,就是有兩種或兩種以上溫度不同的流體間相互傳熱的設備,所以也稱之為熱交換設備。在影響傳熱的因素上冷凝器和蒸發器也是相同的,其傳熱量跟換熱面積、傳熱溫差、傳熱系數都有管關系。
冷凝器和蒸發器的工作形式卻是不同的:
冷凝器是給介質降溫液化,對外放熱;蒸發器是介質吸熱氣化,吸收外界熱量的,也就是制冷劑是由氣態變為液態,是一個冷凝放熱過程,其內壓力一般很高;
而蒸發器的制冷劑是由液態變為氣態,是一個蒸發吸熱過程,其內壓力一般較低。
外觀上的不同:
蒸發器殼程為水,管程為冷媒;冷凝器正好相反。外觀差別不大,但是蒸發器管箱的材料一般好過冷凝器。如果封頭管箱是鑄造的一般是冷凝器。
總結而言冷凝器是制冷裝置中主要的熱交換設備之一,它的作用是將制冷機升壓排出的制冷劑過熱蒸汽冷卻冷凝成制冷劑液體,并放熱于冷卻介質中。常用的冷卻介質是:水和空氣。
蒸發器是制冷系統中用于制冷劑與低溫熱源間進行熱交換的設備,也是制冷裝置中的主要熱交換設備之一。在蒸發器中,制冷劑液體在低壓低溫下汽化吸收被冷卻介質的熱量,成為低溫低壓下的制冷劑干飽和氣體或過熱蒸汽,從而在制冷系統中產生和輸出冷量。蒸發器位于節流閥和制冷機回氣總管之間或連接于汽液分離設備的供液和回氣管之間,并安裝在需要冷卻、凍結的冷間或場所。
蒸發器
由加熱器、分離器、壓縮機、真空泵、循環泵、操作平臺、電器控制柜、液位自控系統及閥門管路等系統組成,結構非常簡。
工作原理:
其原理是利用高能效蒸汽壓縮機壓縮蒸發產生的二次蒸汽,把電能轉換成熱能,提高二次蒸汽的熱焓,被提高熱能的二次蒸汽打入蒸發室進行加熱,以達到循環利用二次蒸汽已有的熱能,從而可以不需要外部生蒸汽,依靠蒸發器自循環來實現蒸發濃縮的目的。通過PLC片機組態等形式來控制系統溫度壓力馬達轉速,保持系統蒸發平衡。從論上看使用MVR蒸發器比傳統蒸發器節省80%以上的能源,節省90%以上的冷卻水,減少50%以上的占地面積。
主要原理:機械蒸汽再壓縮利用蒸發器中產生的二次蒸汽,經壓縮機壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加,然后送到蒸發器的加熱室當作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀態,而加熱蒸汽本身則將冷凝成水。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的30效,減少了對外部加熱及冷卻的需求,降低能耗,減少污染。
主要類型:
MVR強制循環蒸發器、MVR升膜蒸發器、MVR降膜蒸發器、MVR分體式蒸發器等
主要特點:
1、MVR節能蒸發器技術是目前國際為的蒸發器技術,僅需要極少量生蒸汽(開機啟動時需要少量生蒸汽,正常運行中幾乎不再需要生蒸汽了),極大地降低企業運行成本,減少環境污染。
2、由于采用壓縮機提供熱源,和傳統蒸發器相比溫差小很多,能夠達到溫和蒸發,極大地提高產品質量,降低結垢。
3、無需冷凝器或只需要很小面積的冷凝器,結構與流程非常簡,全自動操作,可連續運行,安全可靠。
4、設備內配CIP清洗管路,可實現就地清洗,整套設備操作方便,無死角。
5、該蒸發器是物料在低溫(蒸發溫度50℃-100℃)進行蒸發,料液均勻,不跑料,不易結焦,物料加熱變性小。
6、由于循環利用二次蒸汽的潛熱,完全避免使用新鮮蒸汽,從而大大減少了能源的消耗;
7、對于熱敏性物料可以配合使用真空泵,可以做到在接近絕壓的真空下進行,從而實現低溫蒸發,低可以達到50℃蒸發;
8、簡的過程控制和自動化—由于液體滯留量小,降膜蒸發器可以根據真空度,進料量,濃度和溫度等的變化而快速動作。這是得到質量穩定的產品的基本條件。
刮膜蒸發器
刮膜蒸發器是通過旋轉刮膜器強制成膜,并高速流動,熱傳遞效率高,停留時間短(約10~50秒),可在真空條件下進行降膜蒸發的一種新型蒸發器。
物料從加熱區的上方徑向進入蒸發器;經布料器分布到蒸發器加熱壁面,然后,旋轉的刮膜器將物料連續均勻地加熱面上刮成厚薄均勻的液膜,并以螺旋狀向下推進。在此過程中,旋轉的刮膜器保證連續和均勻的液膜產生高速湍流,并阻止液膜在加熱面結焦、結垢,從而提高傳總系數。輕組份被蒸發形成蒸汽流上升,經汽液分離器到達和蒸發器直接相連的外置冷凝器;重組份從蒸發器底部的錐體排出。
一個特的布料器不僅僅具有將物料均勻地潑向蒸發器內壁,防止物料濺到蒸發器內部噴入蒸汽流,還具有防止剛進入的物料在此處閃蒸,有利于泡沫的消除,物料只能沿著加熱面蒸發。
在刮膜蒸發器的上部配有一個依據物料特性設計的離心式分離器,將上升蒸汽流中的液滴分離出來并返回布料器。
刮膜式薄膜蒸發器的幾大特點
1、真空壓降小:
物料汽化氣體從加熱面送到外置的冷凝器,存在一定的壓差。在一般的蒸發器中,這種壓力降(Δp)通常是比較高的,有時甚得難于接受。而刮板式薄膜蒸發器有較大的氣體穿越空間,蒸發器內壓力能看成與冷凝器中的壓力幾乎相等,因此,壓力降很小,真空度可達5mmHg。
2、操作溫度低:
由于上述特性,這使得蒸發過程可以保持在較高真空度條件下進行。由于真空度的提高,與之相應的物料沸點迅速降低,因此,操作可以在較低溫度下進行,降低了產品的熱分解。