Dnes, keďže priemyselná výroba naďalej sleduje vysokú účinnosť, úsporu energie a ochrana životného prostredia, sa výparník MVR ako pokročilé odparovacie zariadenie postupne objavuje a v mnohých oblastiach sa široko používa. MVR je skratka mechanickej rekompresie pár. Táto technológia výrazne znižuje závislosť od vonkajšej energie chytrou recykláciou sekundárnej parnej energie generovanej sama osebe a podnikom prináša významné hospodárske a environmentálne výhody. Ďalej sa pozrime hlbšie na pracovný princíp, jedinečné výhody a bohaté aplikačné scenáre Odparovač MVR . ​

I. Pracovný princíp výparníka MVR

I) Základný princíp

Základným princípom výparníka MVR je použitie kompresora na komprimovanie sekundárnej pary generovanej počas odparovania. Keď sa materiál zahrieva a odparí v výparníku, bude generovať veľké množstvo nízkoteplotnej a nízkotlakovej sekundárnej pary. Tieto pary obsahujú určité množstvo energie, ale nemôžu sa priamo použiť na opätovné zahrievanie materiálu. V tejto dobe kompresor zohráva kľúčovú úlohu. Nasáva v nízkej teplote a nízkotlakovej sekundárnej pary a komprimuje ju mechanickou prácou, ktorá výrazne zvyšuje teplotu a tlak pary, a hodnota entalpie sa tiež zvyšuje, čím sa premení na vysokú teplotu a vysokotlakovú paru. Táto časť stlačenej pary sa posiela späť do vykurovacej komory výparníka a používa sa ako zdroj tepla na zahrievanie materiálu. V procese uvoľňovania latentného tepla kondenzácia pary kondenzuje na kvapalnú vodu a vypúšťa sa, čím sa dokončí opätovné použitie energie. Okrem toho sa rozumné teplo kondenzovanej vody môže ďalej použiť na predhrievanie materiálu, ktorý sa má odpariť, realizovať viacúrovňové využitie energie a výrazné zlepšenie tepelnej účinnosti. ​

Ii) podrobné vysvetlenie pracovného procesu

Materiálne odparovanie: Materiál, ktorý sa má spracovať, najskôr vstúpi do odparovacej komory výparníka, kde sa materiál zahrieva (počiatočné zahrievanie sa zvyčajne dá vykonať malým množstvom čerstvej pary atď.) A rozpúšťadlo (napríklad voda) sa začína odparovať a vytvára sekundárnu paru. Ako proces odparovania pokračuje, rozpustená látka v materiáli sa postupne sústreďuje. ​

Kompresia pary: Sekundárna para generovaná z odparovacej komory vstupuje do kompresora. Kompresory vo všeobecnosti zahŕňajú odstredivé a koreňové typy. Ako príklad, ktorý vezme na odstredivový kompresor, používa vysokorýchlostné rotujúce obežné koleso na prácu na pary, čím sa zvyšuje rýchlosť a tlak pary, čím sa dosiahne zvýšenie teploty. Napríklad nasýtená vodná para z výparníka je stlačená z sacieho stavu P1 = 1,9bar, T1 = 119 ℃ do P2 = 2,7Bar, T2 = 161 ℃ (kompresný pomer π = 1,4). ​

Výmena tepla a kondenzácia: Komprimovaná vysokoteplotná a vysokotlaková para vstúpi do vykurovacej komory výparníka a vymieňa teplo s materiálom v vyparovacej komore. Para uvoľňuje latentné teplo a materiál absorbuje teplo a naďalej sa odparuje. Po uvoľnení tepla sa para postupne kondenzuje do kvapalnej vody a vypúšťa sa cez výstup kondenzátu. ​

Obeh a kontrola: Počas celého procesu sa teplota, tlak, hladina kvapaliny a ďalšie parametre v systéme monitorujú v reálnom čase prostredníctvom senzorov. Riadiaci systém automaticky upravuje výkon kompresora, prietok pary a rýchlosť kŕmenia a vypúšťania materiálu podľa týchto parametrov, aby sa zabezpečila stabilná prevádzka systému odparovania. Napríklad, keď je hladina kvapaliny v vyparovacej komore príliš vysoká, prietok prietoku výtoku sa automaticky zvýši; Ak je teplota v vykurovacej miestnosti príliš nízka, kompresor je nastavený na zvýšenie teploty pary.

II. Kľúčové komponenty výparníka MVR

I) kompresor

Kompresor je základnou súčasťou výparníka MVR a jeho výkon priamo ovplyvňuje prevádzkovú účinnosť a spotrebu energie celého systému. Bežné typy kompresorov zahŕňajú odstredivé kompresory a koreňové kompresory.

Odstredivý kompresor: Má výhody veľkého objemu toku, kompaktnej štruktúry a hladkej prevádzky. Používa vysokorýchlostnú rotáciu obežného kolesa na umožnenie pary získať energiu pri pôsobení odstredivej sily a dosiahnuť zvýšenie tlaku a teploty. Je vhodný pre rozsiahle systémy odparovania a dokáže zvládnuť veľké množstvo sekundárnej pary.

Kompresor koreňov: Je to kompresor s pozitívnym posunom s vysokou účinnosťou v rozsahu nižšieho kompresného pomeru. Používa dva synchrónne rotujúce rotory na tlačenie pary zo vstupu vzduchu do výstupu vzduchu, aby sa dosiahla kompresia pary. Korene kompresory sa v niektorých príležitostiach široko používajú, keď kompresný pomer nie je vysoký a prietok je relatívne malý.

Ii) výparník

Porucha je miestom, kde sa materiál odparuje a jeho konštrukčný dizajn priamo ovplyvňuje účinnosť odparovania a kvalitu produktu. Medzi bežné typy výparníkov patria odparovače filmu Falling Film, odparovače núteného obehu atď.
​
Odparovač filmu: Materiál vstupuje z distribútora kvapaliny v hornej časti výparníka a tvorí rovnomerný tekutý film pozdĺž vnútornej steny trubice výmeny tepla pod pôsobením gravitácie a tečie smerom nadol. Vykurovacia para ohrieva materiál mimo trubice a materiál sa počas prietoku postupne odparuje. Odparúvač Falling Film má výhody vysokej účinnosti prenosu tepla a krátkeho času na pobyt materiálu a je vhodný na odparovanie materiálov citlivých na teplo. ​

Vynútený výparník obehu: Materiál cirkuluje vysokou rýchlosťou v odparovači cez cirkulačné čerpadlo. Po zahrievaní materiálu vo vykurovacej trubici vstúpi do oddeľovacej komory odparovania na separáciu plynov-kvapaliny. Odparovač núteného obehu dokáže zvládnuť vysoko viskozitu a ľahko kokryštalizovať materiály a výkon poskytnutý jeho cirkulačným čerpadlom môže účinne zabrániť škálovaniu a upchatiu materiálu vo vykurovacej skúmavke. ​

Iii) výmenník tepla

Výmenník tepla zohráva kľúčovú úlohu pri prenose tepla v odparovači MVR. Komprimovaná vysokoteplotná para výmenná pary teplo s materiálom, ktorý sa má odparovať v tepelnom výmenníku, prenáša teplo do materiálu a kondenzuje sa do kvapalnej vody. Účinnosť prenosu tepla výmenníka tepla priamo ovplyvňuje rýchlosť využitia energie v systéme. Bežné typy výmenníkov tepla zahŕňajú doskové výmenníky tepla a výmenníky tepla trubice. ​

Výmenník tepla taniera: Skladá sa zo série vlnitých kovových platne naskladaných spolu s tekutými kanálmi vytvorenými medzi doskami. Má výhody vysokej účinnosti prenosu tepla, malej stopy, ľahkého čistenia a údržby. ​

Výmenník tepla trubice: Skladá sa z rúrkových zväzkov, škrupín, trubíc a iných komponentov. Materiál a vykurovací médium na strane trubice a na strane škrupiny a výmena tepla sa vykonáva cez stenu trubice. Výmenník tepla trubice má robustnú štruktúru a je vhodný pre vysoký teplotu, vysoký tlak a vysoko korozívne pracovné podmienky. ​

(Iv) riadiaci systém ​

Riadiaci systém je zárukou stabilnej prevádzky výparníka MVR. Menuje teplotu, tlak, hladinu kvapaliny, prietok a ďalšie parametre v systéme v reálnom čase rôznymi senzormi a automaticky upravuje rýchlosť kompresora, otvorenie parného ventilu, prietok materiálu a ďalšie ovládače podľa predvolenej kontroly stratégie, aby sa zabezpečilo, že systém pracuje za najlepších pracovných podmienok. Pokročilý riadiaci systém má tiež funkcie vzdialeného monitorovania a zaznamenávania údajov, ktoré uľahčujú operátorov, aby pochopili stav prevádzky zariadenia v reálnom čase a analyzovali historické údaje, aby poskytli základ pre optimalizáciu a údržbu zariadenia.

III. Výhody výparníka MVR

I) Vysoká energetická účinnosť

Jednou z najväčších výhod výparníka MVR je jeho mimoriadne vysoká energetická účinnosť. Tradičné odparovacie zariadenie zvyčajne vyžaduje veľké množstvo vonkajšieho zdroja tepla (napríklad pary) na udržanie procesu odparovania, zatiaľ čo výparník MVR výrazne znižuje dopyt po vonkajšej energii recykláciou latentného tepla sekundárnej pary. Podľa štatistík môže výparník MVR ušetriť 50% - 80% spotreby energie v porovnaní s tradičným viacúčinným odparovacím zariadením. S rastúcimi cenami energie dnes to nepochybne prináša podnikom značné úspory nákladov. Napríklad vo výrobnom procese chemického podniku, po prijatí výparníka MVR, sa ročné náklady na spotrebu pary znížili milióny juanov.

Ii) nízke prevádzkové náklady

V dôsledku výrazného zníženia spotreby energie tiež významne poklesli prevádzkové náklady odparovača MVR. Okrem toho výparník MVR zvyčajne prijíma riadiaci systém s vysokým stupňom automatizácie, ktorý znižuje pracovné zaťaženie manuálnej prevádzky a údržby a ďalej znižuje náklady na pracovnú silu. Zároveň jeho kompaktný konštrukčný dizajn spôsobuje, že stopa menšia, čím sa znižuje náklady na výstavbu a lízing rastlín. Celkovo môže odparovač MVR počas dlhodobej prevádzky ušetriť veľa prevádzkových nákladov pre podniky. ​

Iii) dobrý environmentálny výkon

Nižšia spotreba energie znamená menej emisií skleníkových plynov. Počas prevádzky odparca MVR znižuje svoju závislosť od vonkajších zdrojov tepla (ako je napríklad para generovaná uhlie spaľovanými a ropnými kotlami), čo výrazne znižuje emisie znečisťujúcich látok, ako je oxid uhličitý a oxid sulfur, ktorý spĺňa prísne požiadavky dnešnej spoločnosti pre ochranu životného prostredia. Napríklad v niektorých farmaceutických a potravinárskych odvetviach s extrémne vysokými požiadavkami na ochranu životného prostredia sa odparovače MVR široko používajú v dôsledku ich vynikajúceho environmentálneho výkonu. ​

(Iv) Vysoká kvalita produktu ​

Počas procesu odparovania využíva výparník MVR nižší teplotný rozdiel pre výmenu tepla, čo sa môže účinne vyhnúť degradácii kvality materiálu v dôsledku prehriatia. Táto výhoda je obzvlášť zrejmá pre niektoré materiály citlivé na teplo (napríklad lieky, ovocné šťavy atď.). V podmienkach odparovania s nízkym teplotou sa môžu efektívne zložky materiálu lepšie zachovať, čím sa zabezpečí kvalita a chuť produktu. Napríklad v procese koncentrácie ovocnej šťavy môže použitie odparovačov MVR v najväčšej miere udržať vitamíny a zložky arómy v šťave, čím sa koncentrovaná chuť šťavy blíži k čerstvej šťavy.

(V) Jednoduchá prevádzka a vysoký stupeň automatizácie

Výparok MVR je vybavený pokročilým riadiacim systémom. Operátor musí nastaviť iba príslušné parametre na riadiacom rozhraní a zariadenie sa môže spustiť automaticky. Systém môže automaticky upraviť prevádzkový stav podľa parametrov monitorovaných v reálnom čase, aby sa zabezpečila stabilita a efektívnosť procesu odparovania. Zároveň má zariadenie aj diagnostiku porúch a funkcie alarmov. Akonáhle dôjde k abnormálnej situácii, môže byť prevádzkovateľ informovaný včas na spracovanie, čo výrazne znižuje náročnosť prevádzky a intenzity práce.

Iv. Aplikačné scenáre odparovačov MVR

I) chemický priemysel

Čistenie odpadových vôd: Počas procesu chemickej výroby sa vytvára veľké množstvo vysokej slova, vysokej koncentrácie organickej odpadovej vody. MVR evaporators can evaporate and concentrate these wastewaters, separate the salt and organic matter in the wastewater, and achieve standard discharge or reuse of wastewater. Napríklad v chemickom priemysle chlori-alkali sa môžu odparovače MVR použiť na liečbu odpadových vôd obsahujúcich soli, ako je chlorid sodný a hydroxid sodný, obnoviť užitočné látky v ňom a znížiť náklady na čistenie odpadových vôd.

Kryštalizácia soli: Pri zotavovaní anorganických solí, ako je chlorid sodný, síran sodný a síran amónny z chemickej odpadovej vody, môže odparovač MVR dosiahnuť, aby roztok dosiahol presýtený stav odparovaním a koncentráciou, čím sa dosiahne kryštalizácia a zrážanie solí. V porovnaní s tradičnými procesmi odparovania a kryštalizácie má táto metóda nižšiu spotrebu energie a vyššiu účinnosť kryštalizácie.

Získanie organického rozpúšťadla: Pri chemickej produkcii je potrebné recyklovať a znovu použiť veľa organických rozpúšťadiel (ako je etanol, acetón atď.). Odparovač MVR sa môže odpariť a oddeliť zmiešané kvapaliny obsahujúce organické rozpúšťadlá, koncentrát a recyklovať organické rozpúšťadlá, znižovať výrobné náklady a znižovať znečistenie životného prostredia spôsobené organickými rozpúšťadlami.
​
Ii) farmaceutický priemysel

Koncentrácia výťažkov z čínskej medicíny: Výťažky z čínskej medicíny obsahujú veľké množstvo vody a je potrebné sa koncentrovať, aby sa zvýšila koncentrácia aktívnych zložiek. Charakteristiky odparovania s nízkou teplotou odparovača MVR môžu zabrániť zničeniu zložiek citlivých na teplo v čínskej medicíne počas procesu koncentrácie, čím sa zabezpečí účinnosť čínskej medicíny. Napríklad odparovače MVR sa široko používajú v procese koncentrácie extraktov čínskej medicíny, ako sú ženšen a Angelica. ​

Koncentrácia fermentácie vývaru: V procese výroby fermentácie liekov, ako sú antibiotiká a aminokyseliny, je potrebné koncentrovať fermentačný vývar. Odparovač MVR môže účinne koncentrovať fermentačný vývar pri zachovaní aktivity a čistoty fermentačného produktu a zlepšenie kvality produktu. ​

Získanie rozpúšťadla: Vo farmaceutickom procese sa používa veľké množstvo organických rozpúšťadiel, ako je etanol a metanol. Odparovač MVR sa môže použiť na obnovenie týchto organických rozpúšťadiel, na zníženie výrobných nákladov a na splnenie požiadaviek na ochranu životného prostredia pri výrobe liekov.
​
(III) Food Industry​

Koncentrácia šťavy: Odparovač MVR môže v najväčšej miere koncentrovať šťavu pri nízkej teplote, pričom si v najväčšej miere udržuje chuť, farbu a živiny šťavy. Potom, čo sa koncentrovala pomocou výparníka MVR, má šťava bohatšiu chuť a ľahko sa skladuje a prepravuje. Napríklad vo výrobnom procese pomarančovej šťavy, jablkovej šťavy a iných džúsov sa výparník MVR stal hlavným koncentračným zariadením. ​

Spracovanie mlieka: V procese koncentrácie mliečnych výrobkov, ako je mlieko a srvátka, odparovač MVR môže zabrániť poškodeniu vysokej teploty živín, ako sú bielkoviny a tuk v mliečnych výrobkoch, a zabezpečiť kvalitu mliečnych výrobkov. Súčasne sa môže prostredníctvom koncentrácie predĺžiť trvanlivosť mliečnych výrobkov a pridaná hodnota výrobkov je možné zvýšiť. ​

Koncentrácia kvapaliny cukrovej kvapaliny: Na koncentráciu cukrových kvapalín, ako je sirup a med, odparovač MVR môže pracovať pri nižšej teplote, aby sa zabránilo karamelizácii cukrovej kvapaliny v dôsledku prehriatia, čo ovplyvňuje kvalitu produktu. Koncentrovaná cukrová kvapalina má vyššiu koncentráciu, ktorá je vhodná pre následné spracovanie a balenie.

(Iv) priemysel ochrany životného prostredia

Liečba z výluhy: Príhovor obsahuje veľké množstvo organických látok, dusíka amoniaku, ťažké kovy a iné znečisťujúce látky, ktoré je ťažké liečiť. Odparovač MVR sa môže odpariť a koncentrovať výlužový výlužný objem výluhu a znížiť zaťaženie následného ošetrenia. Zároveň sa časť vodných zdrojov môže obnoviť odparovaním a koncentráciou a zdroje je možné recyklovať. ​

Elektroplatívne čistenie odpadových vôd: Elektroplatujúca odpadová voda obsahuje veľké množstvo iónov ťažkých kovov (ako je chróm, nikel, meď atď.) A kyanid a ďalšie škodlivé látky. Odparovač MVR sa môže odpariť a koncentrovať elektrotechnicu odpadovej vody, samostatné ióny ťažkých kovov a ďalšie znečisťujúce látky a uvedomiť si opätovné použitie odpadových vôd a regeneráciu ťažkých kovov. Napríklad pri čistení odpadových vôd na pokovovanie chrómu sa odparovač MVR môže znova koncentrovať a obnoviť chrómové ióny v odpadovej vode na opätovnú výrobu elektrotechniky. ​

Tlač a farbenie čistenia odpadových vôd: Tlač a farbenie odpadových vôd obsahuje veľké množstvo znečisťujúcich látok, ako sú farbivá, pomocné látky a anorganické soli, s tmavou farbou a vysokou CHSK. Odparovač MVR sa môže odparovať a koncentrovať tlač a farbenie odpadovej vody, odstraňovať soľ a farbivá z odpadovej vody, spôsobujú, že odpadová voda spĺňa normy opätovného použitia a zníži spotrebu vodných zdrojov a vypúšťanie odpadových vôd z tlače a farbenie podnikov. ​

(V) odsoľovanie morskej vody a obnovenie zdrojov

Reverzná osmóza koncentrovaná ošetrenie vody: Reverzná osmóza je bežne používaná technológia pri odsoľovaní morskej vody a čistenia odpadových vôd, ale bude produkovať určité množstvo koncentrovanej vody. Odparovač MVR môže ďalej koncentrovať reverznú osmózu koncentrovanú vodu, v nej obnoviť vodné zdroje a zlepšiť mieru využívania vodných zdrojov. Súčasne sa zníži objem koncentrovanej vody, čo je vhodné na následné ošetrenie a likvidáciu. ​

Extrakcia lítia zo Salt Lake: Slané jazero obsahuje bohaté lítiové zdroje, ale koncentrácia lítia je nízka, takže sa musí koncentrovať a extrahovať. Odparovač MVR zohráva dôležitú úlohu v procese extrakcie lítia zo Salt Lake. Odparením a koncentráciou soľanky Salt Lake sa zvyšuje koncentrácia lítia, čo poskytuje priaznivejšie podmienky pre následný proces extrakcie lítia.

V. Porovnanie odparovača MVR a inými výparníkmi

Aby sme pochopili intuitívnejšie charakteristiky odparovača MVR, porovnávame ho s tradičným viacúčelovým odparovacníkom a odparovacom rekompresie tepelnej pary (TVR). Konkrétne porovnanie je uvedené v nasledujúcej tabuľke:

Ako je zrejmé z porovnávacej tabuľky, výparník MVR má zjavné výhody v spotrebe energie, prevádzkových nákladoch, výkonnosti ochrany životného prostredia a kvality výrobkov a je zvlášť vhodné pre priemyselné odvetvia a aplikačné scenáre, ktoré sú citlivé na náklady na energiu a majú vysoké požiadavky na kvalitu produktu. ​

Vi. Záver

Ako inovatívna technológia odparovania, MVR výparník preukázal široké vyhliadky na aplikáciu v mnohých odvetviach, ako sú chemické, farmaceutické, potravinové a environmentálne ochrany kvôli svojim mnohým výhodám, ako sú vysoké účinnosti a úspory energie, ochrana životného prostredia, vysoká kvalita produktu a jednoduchá prevádzka. S rastúcou pozornosťou venovanou energetickým problémom a požiadavkám na ochranu životného prostredia bude výparník MVR v budúcej priemyselnej výrobe určite zohrávať dôležitejšiu úlohu a poskytne silnú podporu podnikom na dosiahnutie trvalo udržateľného rozvoja. Pri výbere výparníka MVR by podniky mali zvážiť výkon, investičné náklady a prevádzkové náklady zariadenia podľa svojich vlastných výrobných potrieb, materiálnych charakteristík, dodávok energie a ďalších faktorov a zvoliť najvhodnejšie riešenia vybavenia a procesu. Zároveň, s nepretržitým rozvojom vedy a techniky, sa technológia odparovača MVR neustále vyvíja a zlepšuje a očakáva sa, že sa v budúcnosti uplatňuje vo viacerých oblastiach a dosiahne lepšie hospodárske a sociálne výhody.