真空耙式干燥机设备机械蒸汽再压缩技术(MechanicalVapor Recompression Technology,简称MVR 技术),是一种对蒸发器或干燥器中产生的二次蒸汽使用机械压缩的方法进行压缩,使其温度和压力都升高,从而提高二次蒸汽的品位,再将压缩后的二次蒸汽输送回蒸发器或干燥器中循环使用,来回收二次蒸汽中的热量,减少使用生蒸汽或外加热量,可以有效节约能量的消耗。加热或冷却的蒸汽进出中空的转轴必须使用旋转接头,根据管径选取Dd-F65旋转接头。
MVR 系统的流程主要是湿物料加入至真空耙式干燥机设备蒸发器或干燥器中被加热到相应压力下泡点温度后,物料中的部分水分发生相变气化成二次蒸汽,而水分蒸发掉后的干物料则从蒸发器或干燥器中排出,设备中产生的二次蒸汽被压缩机压缩后升温增压,再返回到蒸发器或干燥器中,发生相变冷凝释放潜热与湿物料进行热交换,而二次蒸汽则冷凝成冷凝水从蒸发器或干燥器中被排出,排出的冷凝水可以作进一步回收处理。回收利用二次蒸汽并适当补充部分生蒸汽作为热源,只需要补充少量生蒸汽即可稳定运行,能够有效节约热能,极大地提高经济效益。MVR 技术回收系统中生成的全部二次蒸汽重复利用,节能效果十分显著。
除了美国、瑞士、奥地利、德国的一些能源公司也对 MVR 技术用于水处理方面做了大量应用研究及相关推广。结果显示,补充水量约占二次蒸汽量的3%~9%,且补充水的量随着压缩比的提高而提高。而中东的一些***也一直致力于将 真空耙式干燥机设备MVR 技术应用于海水淡化等领域的研究并取得了一定的成果。MVR 技术已经在国外节能领域得到了广泛关注,并不断得到世界各国的认可和推广应用。目前,随着世界各国对节能减排相关政策的大力推广,使得国内外掀起一场对机械蒸汽再压缩系统的研究热潮,随着研究的深入及突破,使得MVR 技术的应用范围不断被扩大,特别是 MVR 蒸发浓缩技术已被应用于各种相关工业生产过程,而各领域学者也开始对国内外各领域关于机械蒸汽再压缩技术的应用研究进展越来越关注
传统的耙式干燥系统用蒸汽等为热源间接加热物料并在真空条件下脱湿,尾气经过滤、冷凝除湿后由真空泵排出。干燥过程中,耙齿会不断正反的转动,因此被干燥物料能够搅拌均匀,同时也可以避免因物料过热造成的产品损失。本文将机械蒸汽再压缩技术应用于干燥领域,提出了 MVR 耙式干燥系统工艺流程,并设计出一套可工业应用的工艺系统。MVR耙式干燥系统用罗茨蒸汽压缩机替换耙式干燥系统中的真空泵,将干燥过程脱出的湿分(二次蒸汽)压缩以提高压力和温度,再经增湿(消除过热)和补充少量生蒸汽后作为热源使用。
不仅节省了真空耙式干燥机设备大量热能,还节省了冷量,节能效果显著。根据真空耙式干燥机设备MVR技术的特点,将该技术与不同的工艺结合起来形成新的处理流程,该流程可以根据实际生产需要提供相宜的传热温差。该系统特别适合热敏性、易氧化和湿分须回收的物料的干燥。在这些领域之所以能得到广泛的研究则是由MVR 技术的特性而决定的,与该领域不同的高浓度液体、固体干燥等方向的 MVR技术工业应用的研究几乎还没有,目前更多的是在理论上对该技术与其他干燥技术联用时的特性进行分析,对于 MVR 在固体干燥方面还有待于深入研究。
对真空耙式干燥机设备系统主要部件进行设计及选型计算,综合对比各种传导式干燥机的优缺点,设计选用了 GZP20 真空耙式干燥机。但由于仅靠设备夹套加热,物料受热慢且不均匀,每干燥一批物料湿料1000公斤,含水量30、50左右)需7~8小时。选用压缩机时,结合实际情况终选用罗茨蒸汽压缩机,并选用相关变频器,实现对压缩机频率调节,且还能起到压缩机过载保护。为了保护压缩机,尽可能需要除去二次蒸汽中携带的粉尘和小液滴,结合实验室条件,根据低液量下丝网除沫器的计算方法进行设计计算,并绘制其结构图。对所需要的管路、冷凝器、测量、调节等辅助设备进行选型计算,确定了各位置管路管径、选取相关计量装置、减压阀、保温材料和冷凝器尺寸等辅助配件。
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