化工耙式烘干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。干燥器内的热力过程分别发生在蒸发侧和冷凝侧,蒸发侧的干燥物料湿份受热蒸发后产生二次蒸汽和干燥后的物料,冷凝侧压缩后的二次蒸汽冷凝为水。
MVR 系统的流程主要是湿物料加入至化工耙式烘干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。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。为了方便操作和维护,以及测量的精准的,减压阀需直立安装在外侧水平管路上。
化工耙式烘干设备利用二次蒸汽干燥的管路系统,并开发了干燥设备的 PLC 及相关的电气控制系统,实现了对节能型盘式污泥干燥设备的自动化控制系统。运用机械蒸汽再压缩技术设计了一种常压下应用于盘式干燥器的节能工艺,废热蒸汽经洗涤、压缩、除过热后通入干燥器上层盘加热物料,生蒸汽通入下层盘加热物料,化工耙式烘干设备通过两种加热方式,分别对干燥的恒速阶段、降速阶段加热,降低了压缩比,使工艺更容易实现。基于空心桨叶干燥机建立了一套机械蒸汽再压缩式热泵干燥系统,采用罗茨压缩机驱动,对污泥间歇干燥过程的恒速段进行实验研究,实验结果表明在恒速段,降低干燥压力、适当减小压缩比、选择合适的转轴频率均有利用提高系统的运行效率;且用纱布缠绕包裹在硅酸铝保温棉的外面,防止保温棉裂开及实验人员触及。在实验条件范围内,MVR 热泵干燥系统节能效果较好。
被化工耙式烘干设备干燥物料可以是粉粒状、膏状、浆状,也可以是溶液(此时包含蒸发、结晶和干燥过程)。为了测试该工艺系统的性能,设计了一套用于实验目的的 MVR 耙式干燥实验系统,对 MVR 耙式干燥系统需要的主要设备进行选型计算,根据实验工艺流程,搭建基于耙式干燥机的MVR耙式干燥实验系统装置,在此装置上进行系统相关性能测试。此系统可以进行浓缩、蒸发、干燥等多项操作,故以水、碳酸钠溶液作为干燥物料进行实验分析测试。1957年德国基伊埃集团(GlobalEngineeringAlliance,简称GEA)针对化工耙式烘干设备蒸发操作单元过程能量消耗高的问题,研究开发出了用于商业的MVR蒸发系统。
当化工耙式烘干设备处于稳定的运行过程中,系统内包含有两种热力平衡的过程。其中一个过程是干燥器湿份蒸发、冷凝过程中的相变热,通过压缩机输入到系统中的压缩功以及系统热损失向外传递能量的总体能量平衡过程;025m直径的换热管),并且通过计算分析和研究此系统的相关操作特性。另一过程是MVR系统中干燥器内加入、排出物料的质量平衡。干燥器内的热力过程分别发生在蒸发侧和冷凝侧,蒸发侧的干燥物料湿份受热蒸发后产生二次蒸汽和干燥后的物料,冷凝侧压缩后的二次蒸汽冷凝为水。
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