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真空干燥機(jī)設(shè)備特點(diǎn)如下:
(1)回收利用大部分熱量,能量消耗較低;
(2)溫差相對較低,一般為低溫操作,產(chǎn)品水分蒸發(fā)的過程比較溫和;
(3)工藝流程簡單,實(shí)用性較強(qiáng);
(4)部分設(shè)備負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)特性較為優(yōu)異;
(5)運(yùn)行成本較低。
真空干燥機(jī)設(shè)備機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)的概念在很早之前便已經(jīng)形成,但由于當(dāng)時(shí)壓縮技術(shù)有限以及能源供應(yīng)充足等諸多因素的限制,導(dǎo)致該技術(shù)長期以來并沒有得到研究者們過多的關(guān)注。由于在壓縮過程中葉輪需要承受比較大的壓力,因此對壓縮機(jī)制造材料要求較高。隨著上世紀(jì)七十年始的全球能源需求急速增長以及化石能源價(jià)格的急劇提升,各國研究者逐漸開始關(guān)注和研究 MVR 技術(shù)的應(yīng)用,并將該技術(shù)成功的應(yīng)用到蒸發(fā)操作單元中來,盡管機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)在國外已經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸多工業(yè)生產(chǎn)中,但該技術(shù)在我國的工業(yè)應(yīng)用研究僅在近幾年才開始處于熱門階段,且取得的相應(yīng)成果并不多。 在國外比較早就開始發(fā)展機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù),早在十九世紀(jì)初就有報(bào)道該技術(shù)的研究,到了二十世紀(jì)中期,該技術(shù)就已經(jīng)開始在國外應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)中。1957 年德國基伊埃集團(tuán)(Global Engineering Alliance,簡稱GEA)針對真空干燥機(jī)設(shè)備蒸發(fā)操作單元過程能量消耗高的問題,研究開發(fā)出了用于商業(yè)的 MVR 蒸發(fā)系統(tǒng)。該公司一直致力于改進(jìn)完善該技術(shù)工業(yè)應(yīng)用的研究。
二十世紀(jì)末期,MVR 技術(shù)得到了快速發(fā)展。管路組成上不同管徑使用異徑接管連接,需要支路的接口處使用三通接口連接,改變方向時(shí)使用直角彎頭連接。美國通用電氣公司(GeneralElectric Company,簡稱 GE)在 1999年開始進(jìn)行研發(fā) MVR 技術(shù)在重油開采過程中廢水蒸發(fā)回收的應(yīng)用。現(xiàn)在該公司開發(fā)出的 MVR 系統(tǒng)已經(jīng)成熟應(yīng)用于重油開采廢水回收中,據(jù)資料顯示,該系統(tǒng)每蒸發(fā) 1 噸水僅需消耗15~16.3 k W·h 電量,其能耗只約占了加熱蒸汽驅(qū)動的單級蒸發(fā)系統(tǒng)的 4%,節(jié)能效果顯著。本世紀(jì)初期,能源成本急劇上升,在此背景下世界巨頭們紛紛開始進(jìn)行節(jié)能技術(shù)研究,美國斯旺森公(Swenson)成功開發(fā)出MVR 系統(tǒng)。該公司所開發(fā)的 MVR 系統(tǒng),處理 1 噸的相關(guān)生產(chǎn)物料所消耗的能量僅需 31.8 k W·h,而若采用傳統(tǒng)方法為達(dá)到相同的生產(chǎn)要求則需要消耗 644 k W·h 的能量,由于真空干燥機(jī)設(shè)備節(jié)能顯著使得該系統(tǒng)在制堿工業(yè)中獲得了成功的應(yīng)用。
真空干燥機(jī)設(shè)備系統(tǒng)對于實(shí)驗(yàn)室研究而言較簡便且測試數(shù)據(jù)也相對不精準(zhǔn),為滿足實(shí)驗(yàn)研究,確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,因此設(shè)計(jì)了一套用于實(shí)驗(yàn)室中試研究使用的 MVR 耙式干燥實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),該系統(tǒng)主要設(shè)備有蒸汽發(fā)生器、流量計(jì)、減壓閥、耙式干燥器、絲網(wǎng)除沫器、羅茨壓縮機(jī)、蒸汽減溫器、疏水閥、換熱器、熱水表、輔助設(shè)備及管路組成。因此其流量受到轉(zhuǎn)速的嚴(yán)格控制,只要控制其轉(zhuǎn)速,流量也就得到控制,所以進(jìn)行小流量下的穩(wěn)定運(yùn)行。
真空干燥機(jī)設(shè)備的蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的生蒸汽計(jì)量后通過減壓閥加入耙式干燥機(jī)中充當(dāng)熱源,物料受熱濕份蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽,二次蒸汽經(jīng)過絲網(wǎng)除沫器去除粉塵和液滴,進(jìn)入羅茨壓縮機(jī)增壓升溫后,蒸汽減溫器噴水去除過熱使壓縮后的二次蒸汽飽和,并加入部分生蒸汽后作為熱源重復(fù)利用,蒸汽在干燥機(jī)夾套和中空軸內(nèi)釋放潛熱冷凝,經(jīng)過疏水閥排出,換熱器可以對疏水閥泄漏的部分蒸汽進(jìn)一步冷凝確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確,熱水表對冷凝水計(jì)量。3kg/h蒸汽需要利用換熱器的冷量冷凝,其余熱水假設(shè)全部由飽和時(shí)的113。