Astăzi, pe măsură ce producția industrială continuă să urmărească eficiență ridicată, economisire a energiei și protecție a mediului, Evaporatorul MVR, ca echipament avansat de evaporare, este treptat în curs de dezvoltare și este utilizat pe scară largă în multe domenii. MVR este prescurtarea recompresiei mecanice a vaporilor. Această tehnologie reduce considerabil dependența de energia externă prin reciclarea inteligentă a energiei de aburi secundare generate de ea însăși, aducând beneficii economice și de mediu semnificative pentru întreprinderi. În continuare, să aruncăm o privire mai profundă asupra principiului de lucru, a avantajelor unice și a scenariilor de aplicare bogate de Evaporator MVR . ​

I. Principiul de lucru al evaporatorului MVR

(I) Principiul de bază

Principiul principal al evaporatorului MVR este de a utiliza compresorul pentru a comprima aburul secundar generat în timpul evaporării. Când materialul este încălzit și evaporat în evaporator, se va genera o cantitate mare de abur secundar la temperatură joasă și de joasă presiune. Aceste aburi conțin o anumită cantitate de energie, dar nu pot fi utilizate direct pentru a încălzi din nou materialul. În acest moment, compresorul joacă un rol cheie. Se derulează în aburul secundar la temperatură joasă și de joasă presiune și îl comprimă prin lucrări mecanice, ceea ce crește semnificativ temperatura și presiunea aburului, iar valoarea de entalpie crește, de asemenea, în consecință, transformând-o astfel în abur de temperatură ridicată și de înaltă presiune. Această parte a aburului comprimat este trimisă înapoi în camera de încălzire a evaporatorului și folosită ca sursă de căldură pentru încălzirea materialului. În procesul de eliberare a căldurii latente, aburul se condensează în apă lichidă și este evacuat, completând reutilizarea energiei. În plus, căldura sensibilă a apei condensate poate fi utilizată în continuare pentru a preîncălzi materialul care trebuie evaporat, realizând utilizarea pe mai multe niveluri a energiei și îmbunătățirea considerabilă a eficienței termice. ​

(Ii) Explicație detaliată a procesului de lucru

Evaporarea materialelor: Materialul care urmează să fie procesat mai întâi intră în camera de evaporare a evaporatorului, unde materialul este încălzit (încălzirea inițială se poate face de obicei printr -o cantitate mică de abur proaspăt etc.), iar solventul (cum ar fi apa) începe să se evapore, generând abur secundar. Pe măsură ce procesul de evaporare continuă, solutul din material se concentrează treptat. ​

Compresie cu aburi: Aburul secundar generat din camera de evaporare intră în compresor. Compresoarele includ, în general, tipuri centrifuge și rădăcini. Luând ca exemplu compresorul centrifugal, folosește un rotor rotativ de mare viteză pentru a lucra la abur, crescând viteza și presiunea aburului, obținând astfel o creștere a temperaturii. De exemplu, vaporii de apă saturați de la evaporator este comprimat din starea de aspirație P1 = 1,9Bar, T1 = 119 ℃ la P2 = 2,7Bar, T2 = 161 ℃ (raport de compresie π = 1,4). ​

Schimb de căldură și condensare: Aburul comprimat de înaltă temperatură și de înaltă presiune intră în camera de încălzire a evaporatorului și schimbă căldura cu materialul din camera de evaporare. Aburul eliberează căldură latentă, iar materialul absoarbe căldura și continuă să se evapore. După eliberarea căldurii, aburul se condensează treptat în apă lichidă și este evacuat prin ieșirea condensului. ​

Circulație și control: Pe parcursul întregului proces, temperatura, presiunea, nivelul lichidului și alți parametri din sistem sunt monitorizați în timp real prin senzori. Sistemul de control ajustează automat puterea compresorului, debitul aburului și viteza de alimentare și descărcare a materialului în funcție de acești parametri pentru a asigura funcționarea stabilă a sistemului de evaporare. De exemplu, atunci când nivelul lichidului din camera de evaporare este prea mare, debitul pompei de descărcare este crescut automat; Când temperatura din camera de încălzire este prea scăzută, compresorul este reglat pentru a crește temperatura aburului.

Ii. Componente cheie ale Evaporatorului MVR

(I) compresor

Compresorul este componenta principală a evaporatorului MVR, iar performanța sa afectează în mod direct eficiența de funcționare și consumul de energie al întregului sistem. Tipurile obișnuite de compresoare includ compresoare centrifuge și compresoare rădăcini.

Compresor centrifugal: Are avantajele fluxului de volum mare, structura compactă și funcționarea lină. Utilizează rotația de mare viteză a rotorului pentru a permite aburului să obțină energie sub acțiunea forței centrifuge și să obțină creșterea presiunii și a temperaturii. Este potrivit pentru sisteme de evaporare pe scară largă și poate gestiona o cantitate mare de aburi secundare.

Compresor de rădăcini: Este un compresor de deplasare pozitiv, cu eficiență ridicată într -un interval de raport de compresie mai mic. Utilizează două rotori rotunți sincron pentru a împinge aburul de la intrarea de aer la ieșirea de aer pentru a obține compresia aburului. Compresoarele de rădăcini sunt utilizate pe scară largă în unele ocazii în care raportul de compresie nu este mare, iar debitul este relativ mic.

(Ii) evaporator

Evaporatorul este locul în care materialul se evaporă, iar designul său structural afectează în mod direct eficiența evaporării și calitatea produsului. Tipurile comune de evaporatori includ evaporatorii de film în cădere, evaporatorii de circulație forțată etc.
​
Evaporator de film care cade: Materialul intră din distribuitorul lichid din partea de sus a evaporatorului și formează o peliculă lichidă uniformă de -a lungul peretelui interior al tubului de schimb de căldură sub acțiunea gravitației și curge în jos. Aburul de încălzire încălzește materialul din afara tubului, iar materialul se evaporă treptat în timpul debitului. Evaporatorul de film care se încadrează are avantajele eficienței ridicate a transferului de căldură și a timpului de ședere a materialului scurt și este potrivit pentru evaporarea materialelor sensibile la căldură. ​

Evaporator de circulație forțat: Materialul circulă cu viteză mare în evaporator printr -o pompă de circulație. După ce materialul este încălzit în tubul de încălzire, acesta intră în camera de separare a evaporării pentru separarea gazelor-lichide. Evaporatorul de circulație forțat poate gestiona materialele cu vâscozitate ridicată și ușor de cristalizat, iar puterea furnizată de pompa sa de circulație poate împiedica eficient materialul să se scalce și să se blocheze în tubul de încălzire. ​

(Iii) schimbător de căldură

Schimbătorul de căldură joacă un rol cheie în transferul căldurii în evaporatorul MVR. Aburul de temperatură înaltă comprimat schimbă căldură cu materialul care trebuie evaporat în schimbătorul de căldură, transferă căldura în material și se condensează în apă lichidă. Eficiența transferului de căldură a schimbătorului de căldură afectează în mod direct rata de utilizare a energiei a sistemului. Tipurile obișnuite de schimbătoare de căldură includ schimbătoare de căldură pentru plăci și schimbătoare de căldură cu tuburi. ​

Schimbător de căldură pentru farfurii: Este compus dintr -o serie de plăci metalice ondulate stivuite împreună, cu canale fluide formate între plăci. Are avantajele eficienței ridicate de transfer de căldură, amprentă mică, curățare ușoară și întreținere. ​

Schimbător de căldură pentru tuburi: Este compus din pachete de tuburi, cochilii, foi de tub și alte componente. Materialul și mediul de încălzire debit în partea tubului și, respectiv, în partea cochiliei, iar schimbul de căldură se efectuează prin peretele tubului. Schimbătorul de căldură cu tub are o structură robustă și este potrivit pentru temperaturi ridicate, presiune ridicată și condiții de muncă extrem de corozive. ​

(Iv) Sistem de control ​

Sistemul de control este garanția pentru funcționarea stabilă a evaporatorului MVR. Monitorizează temperatura, presiunea, nivelul lichidului, debitul și alți parametri din sistem în timp real prin diverși senzori și ajustează automat viteza compresorului, deschiderea supapei de abur, debitul pompei de material și alte actuatoare în conformitate cu strategia de control presetat pentru a se asigura că sistemul funcționează în cele mai bune condiții de lucru. Sistemul de control avansat are, de asemenea, funcții de monitorizare și înregistrare de date la distanță, ceea ce facilitează operatorii să înțeleagă starea de funcționare a echipamentului în timp real și să analizeze datele istorice pentru a oferi o bază pentru optimizarea și întreținerea echipamentului.

Iii. Avantajele evaporatorului MVR

(I) Eficiență energetică ridicată

Unul dintre cele mai mari avantaje ale evaporatorului MVR este eficiența energetică extrem de mare. Echipamentul tradițional de evaporare necesită, de obicei, o cantitate mare de sursă de căldură externă (cum ar fi aburul) pentru a menține procesul de evaporare, în timp ce evaporatorul MVR reduce foarte mult cererea de energie externă prin reciclarea căldurii latente a aburului secundar. Conform statisticilor, evaporatorul MVR poate economisi 50% - 80% din consumul de energie în comparație cu echipamentele tradiționale de evaporare cu mai multe efecte. Odată cu creșterea prețurilor la energie de astăzi, acest lucru aduce, fără îndoială, economii semnificative de costuri întreprinderilor. De exemplu, în procesul de producție al unei întreprinderi chimice, după adoptarea evaporatorului MVR, costul anual de consum de abur a fost redus cu milioane de yuani.

(Ii) Costuri de operare reduse

Datorită reducerii semnificative a consumului de energie, costul de funcționare al evaporatorului MVR a scăzut semnificativ. În plus, Evaporatorul MVR adoptă de obicei un sistem de control cu ​​un grad ridicat de automatizare, ceea ce reduce volumul de muncă al funcționării și întreținerii manuale și reduce în continuare costurile forței de muncă. În același timp, designul său structural compact face ca amprenta să fie mai mică, reducând costul construcției și leasingului plantelor. În general, evaporatorul MVR poate economisi o mulțime de costuri de operare pentru întreprinderi în timpul funcționării pe termen lung. ​

(Iii) performanță bună a mediului

Consumul de energie mai mic înseamnă mai puține emisii de gaze cu efect de seră. În timpul funcționării, evaporatorul MVR își reduce dependența de surse de căldură externe (cum ar fi aburul generat de cazanele pe cărbune și pe ulei), reducând foarte mult emisia de poluanți, cum ar fi dioxidul de carbon și dioxidul de sulf, care îndeplinește cerințele stricte ale Societății de astăzi pentru protecția mediului. De exemplu, în unele industrii farmaceutice și alimentare cu cerințe extrem de ridicate de protecție a mediului, evaporatorii MVR sunt utilizați pe scară largă datorită performanței lor excelente de mediu. ​

(Iv) Calitate ridicată a produsului ​

În timpul procesului de evaporare, evaporatorul MVR folosește o diferență de temperatură mai scăzută pentru schimbul de căldură, ceea ce poate evita eficient degradarea calității materialului datorită supraîncălzirii. Acest avantaj este deosebit de evident pentru unele materiale sensibile la căldură (cum ar fi medicamente, sucuri de fructe etc.). În condiții de evaporare la temperaturi scăzute, ingredientele eficiente din material pot fi mai bine păstrate, asigurând astfel calitatea și gustul produsului. De exemplu, în procesul concentrației de suc de fructe, utilizarea evaporatorilor MVR poate păstra vitaminele și componentele aromate în suc în cea mai mare măsură, ceea ce face ca sucul concentrat să fie mai aproape de sucul proaspăt.

(V) Funcționare simplă și grad ridicat de automatizare

Evaporatorul MVR este echipat cu un sistem de control avansat. Operatorul trebuie doar să stabilească parametrii relevanți pe interfața de control, iar echipamentul poate rula automat. Sistemul poate ajusta automat starea de funcționare în funcție de parametrii monitorizați în timp real pentru a asigura stabilitatea și eficiența procesului de evaporare. În același timp, echipamentul are, de asemenea, funcții de diagnosticare și de alarmă. Odată ce apare o situație anormală, operatorul poate fi notificat la timp pentru procesare, ceea ce reduce considerabil dificultatea de funcționare și intensitatea forței de muncă.

Iv. Scenarii de aplicare ale evaporatorilor MVR

(I) Industria chimică

Tratamentul apelor uzate: O cantitate mare de apă uzată organică cu sare ridicată, cu sare ridicată este generată în timpul procesului de producție chimică. Evaporatorii MVR pot evapora și concentra aceste ape uzate, pot separa sarea și materia organică în apele uzate și pot obține descărcarea standard sau reutilizarea apelor uzate. De exemplu, în industria chimică Chlor-alcalie, evaporatorii MVR pot fi utilizați pentru a trata apele uzate care conțin săruri precum clorură de sodiu și hidroxid de sodiu, să recupereze substanțe utile din acesta și să reducă costul tratamentului apelor uzate.

Cristalizare cu sare: Atunci când se recuperează săruri anorganice, cum ar fi clorura de sodiu, sulfat de sodiu și sulfat de amoniu din apele uzate chimice, evaporatorul MVR poate face ca soluția să ajungă la o stare suprasaturată prin evaporare și concentrare, obținând astfel cristalizarea și precipitarea sărurilor. În comparație cu procesele tradiționale de evaporare și cristalizare, această metodă are un consum de energie mai mic și o eficiență mai mare de cristalizare.

Recuperarea solventului organic: În producția chimică, mulți solvenți organici (cum ar fi etanol, acetonă etc.) trebuie reciclate și reutilizate. Evaporatorul MVR poate evapora și separa lichide mixte care conțin solvenți organici, concentrat și recicla solvenții organici, reduce costurile de producție și reduce poluarea mediului cauzată de solvenții organici.
​
(Ii) Industria farmaceutică

Concentrarea extractelor de medicină chineză: Extractele de medicamente chineze conțin o cantitate mare de apă și trebuie concentrate pentru a crește concentrația de ingrediente active. Caracteristicile de evaporare la temperaturi scăzute ale evaporatorului MVR pot preveni distrusă componentele sensibile la căldură în medicina chineză în timpul procesului de concentrare, asigurând eficacitatea medicinei chineze. De exemplu, evaporatorii MVR au fost utilizați pe scară largă în procesul de concentrare a extractelor de medicamente chineze, cum ar fi Ginseng și Angelica. ​

Concentrarea bulionului de fermentare: În procesul de producție de fermentație a medicamentelor precum antibiotice și aminoacizi, bulionul de fermentare trebuie să fie concentrat. Evaporatorul MVR poate concentra eficient bulionul de fermentare, menținând în același timp activitatea și puritatea produsului de fermentare și îmbunătățește calitatea produsului. ​

Recuperarea solventului: O cantitate mare de solvenți organici, cum ar fi etanolul și metanolul, sunt utilizate în procesul farmaceutic. Evaporatorul MVR poate fi utilizat pentru a recupera acești solvenți organici, pentru a reduce costurile de producție și pentru a satisface cerințele de protecție a mediului pentru producția de medicamente.
​
(Iii) Industria alimentară

Concentrare de suc: Evaporatorul MVR poate concentra sucul la temperaturi scăzute, păstrând aroma, culoarea și nutrienții sucului în cea mai mare măsură. După ce a fost concentrat de Evaporatorul MVR, sucul are un gust mai bogat și este ușor de depozitat și transportat. De exemplu, în procesul de producție a sucului de portocale, a sucului de mere și a altor sucuri, Evaporatorul MVR a devenit echipamentul de concentrație mainstream. ​

Prelucrarea lactatelor: În procesul de concentrare a produselor lactate, cum ar fi laptele și zerul, evaporatorul MVR poate evita deteriorarea temperaturii ridicate către nutrienți, cum ar fi proteine ​​și grăsimi din produsele lactate și asigură calitatea produselor lactate. În același timp, prin concentrare, durata de valabilitate a produselor lactate poate fi extinsă și valoarea adăugată a produselor poate fi crescută. ​

Concentrația lichidului de zahăr: Pentru concentrația de lichide de zahăr, cum ar fi siropul și miere, evaporatorul MVR poate funcționa la o temperatură mai scăzută pentru a împiedica caramelizarea lichidului de zahăr din cauza supraîncălzirii, ceea ce afectează calitatea produsului. Lichidul concentrat de zahăr are o concentrație mai mare, ceea ce este convenabil pentru procesarea și ambalarea ulterioară.

(Iv) Industria protecției mediului

Tratament de levigat: Leachatul conține o cantitate mare de materie organică, azot de amoniac, metale grele și alți poluanți, ceea ce este dificil de tratat. Evaporatorul MVR poate evapora și concentra levigatul, poate reduce volumul de levigat și poate reduce încărcarea tratamentului ulterior. În același timp, o parte din resursele de apă pot fi recuperate prin evaporare și concentrare, iar resursele pot fi reciclate. ​

Electroplarea Tratamentului apelor uzate: Electroplarea apelor uzate conține o cantitate mare de ioni de metale grele (cum ar fi crom, nichel, cupru etc.) și cianură și alte substanțe nocive. Evaporatorul MVR poate evapora și concentra electroplarea apelor uzate, separat de ioni de metale grele separate și alți poluanți și poate realiza reutilizarea apelor uzate și recuperarea metalelor grele. De exemplu, în tratarea apelor uzate de placare cromată, evaporatorul MVR poate concentra și recupera ioni de crom în apele uzate pentru electroplarea producției din nou. ​

Tipărire și vopsire a apelor uzate: Imprimarea și vopsirea apelor uzate conțin o cantitate mare de poluanți, cum ar fi coloranți, auxiliari și săruri anorganice, cu culoare închisă și cod ridicat. Evaporatorul MVR poate evapora și concentra imprimarea și vopsirea apelor uzate, poate elimina sarea și coloranții din apele uzate, face ca apele uzate să îndeplinească standardele de reutilizare și să reducă consumul de resurse de apă și descărcarea apelor uzate de întreprinderi de imprimare și vopsire. ​

(V) Desalinizarea apei de mare și recuperarea resurselor

Tratamentul de apă concentrat cu osmoză inversă: Osmoza inversă este o tehnologie utilizată frecvent în desalinizarea apei de mare și în tratarea apelor uzate, dar va produce o anumită cantitate de apă concentrată. Evaporatorul MVR poate concentra în continuare în continuare apa concentrată de osmoză inversă, poate recupera resursele de apă în ea și poate îmbunătăți rata de utilizare a resurselor de apă. În același timp, volumul de apă concentrată concentrat este redus, ceea ce este convenabil pentru tratarea și eliminarea ulterioară. ​

Extracția de litiu din Salt Lake: Sara de sare de lac conține resurse bogate de litiu, dar concentrația de litiu este scăzută, deci trebuie concentrată și extrasă. Evaporatorul MVR joacă un rol important în procesul de extragere a litiului din Salt Lake. Prin evaporarea și concentrarea saramurii de lacuri de sare, concentrația de litiu este crescută, oferind condiții mai favorabile pentru procesul ulterior de extracție a litiului.

V. Comparație între evaporatorul MVR și alți evaporatori

Pentru a înțelege mai intuitiv caracteristicile evaporatorului MVR, îl comparăm cu evaporatorul tradițional cu mai multe efecte și cu evaporatorul de recompresie a vaporilor termici (TVR). Comparația specifică este prezentată în tabelul următor:

După cum se poate observa din tabelul de comparație, Evaporatorul MVR are avantaje evidente în ceea ce privește consumul de energie, costurile de operare, performanța protecției mediului și calitatea produsului și este potrivit în special pentru industrii și scenarii de aplicare care sunt sensibile la costurile de energie și au cerințe ridicate pentru calitatea produsului. ​

VI Concluzie

Ca tehnologie inovatoare de evaporare, Evaporatorul MVR a arătat perspective largi de aplicare în multe industrii, cum ar fi protecția chimică, farmaceutică, alimentară și a mediului, datorită numeroaselor avantaje, cum ar fi eficiență ridicată și economie de energie, protecție a mediului, calitate ridicată a produsului și funcționare simplă. Cu atenția din ce în ce mai mare acordată problemelor energetice și a cerințelor de protecție a mediului, Evaporatorul MVR va juca cu siguranță un rol mai important în producția industrială viitoare și va oferi un sprijin puternic pentru întreprinderi pentru a realiza o dezvoltare durabilă. Atunci când aleg Evaporatorul MVR, întreprinderile ar trebui să ia în considerare performanța, costul de investiții și costul de exploatare al echipamentului în funcție de propriile nevoi de producție, caracteristici materiale, furnizarea de energie și alți factori și să aleagă cele mai potrivite soluții de echipamente și proces. În același timp, odată cu avansarea continuă a științei și tehnologiei, tehnologia Evaporator MVR se dezvoltă și se îmbunătățește constant și se așteaptă să fie aplicată în mai multe domenii în viitor și să obțină beneficii economice și sociale mai bune.