压缩热泵与封闭式压缩热泵的对比表明:在开放系统中的蒸发器表面基本上取代了封闭系统中工艺流体膨胀阀的功能。通过使用相对少的能量,即在压缩热泵情况下的压缩机叶轮的机械能,能量被加入工艺加热介质中并进入连续循环。在此情况下,不需要一次蒸汽作为加热介质。
A 产品 B 二次蒸汽 B1 残余蒸汽 C 浓缩液 D 电能 E 动力蒸汽冷凝水 V 热损失 机械蒸汽再压缩加热蒸发器的热流图
在多效热力蒸汽再压缩系统中,待释放的冷凝热仍然很高。在多效装置中,如果有n效,冷凝热约为一次能量输入的1/n。而且,蒸汽喷射压缩器只能压缩一部分的二次蒸汽,动力蒸汽的能量必须作为余热释放给冷却水。然而,开放式压缩热泵原理的使用可以显著减少甚至消除通过冷凝器释放的热量。为达到最终的热平衡,可能需要少量的剩余能量或残余蒸汽的冷凝,因此允许恒定的压力比和稳定的操作条件。采用机械蒸汽再压缩的原因: ■ 单位能量消耗低
■ 因温差低使产品的蒸发温和 ■ 由于常用单效使产品停留时间短 ■ 工艺简单,实用性强 ■ 部分负荷运转特性优异 ■ 运行成本低
节能效果
5t/hr三效蒸发器
设备成本:80万元/套,每年折算成本(10年记)8万元。
运行成本:蒸汽消耗0.45t/t,蒸汽价格200元/t,电耗50千瓦/时(循环水泵、真空泵),平均电价0.6元/千瓦时;
每小时运行成本:5吨蒸发量*0.45吨蒸汽/吨水*200元/吨汽+50千瓦*0.6元/千瓦时=360元+30元=480元/小时;
每日运行成本(20小时/天):480元/小时*20小时=9600元/天; 年运行成本(300天/年)9600元/天*300天/年=2880000元/年。 年总成本:288+10=298万元/年。
5t/hr机械蒸汽再压缩(蒸汽温升8℃)蒸发器
设备成本:250万元/套 每年折算成本(10年记)25万元。
运行成本:蒸汽消耗0.02吨/小时(机组密封补汽),蒸汽价格200元/吨,电耗170千瓦/时(主电机、循环泵、真空泵、凝水泵),平均电价0.6元/千瓦时;
每小时运行成本:0.02吨*200元/吨+170千瓦*0.6元/千瓦时=4+102=106元/小时; 每日运行成本(20小时/天):106元*20小时=2120元/天; 年运行成本(300天/年)2120元*300天=636000元/年。 年总成本:63.6+25=88.6万元/年。
与三效蒸发器比较,每年节省费用:298-88.6=209.4万元/年。
应用领域
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环境保护
很多工业生产都会产生大量的废水对环境造成很大污染,如金属冶炼、电镀、造纸、金属加工行业、和原油生产行业等,工业污水处理是环境保护的重要课题。采用MVR蒸发技术处理污水,可以很低的能源代价浓缩工业废水,提取对环境有害的物质,使污水达到严格的排放标准,并变废为保,把对环境有害的物质提取重新利用。
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化工行业
很多化工企业的最终产品和中间物质都需要蒸发浓缩和结晶工艺处理,比如香精香料的提纯、亚氯酸钠和过硫酸钠等化工原料的生产、有机添加剂的浓缩和结晶、合成染料有机颜料的生产等等。传统单效多效蒸发技术能耗很大,热效率不高。使用MVR蒸发浓缩结晶技术,可以大幅度提高工艺的热效率,大幅度降低整个工艺的能耗。
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食品发酵
我们日常生活中的很大食品原料都需要经过生物发酵方法来生产加工,庞大的生物发酵产业是能源消耗和环境污染大户。味精制造、淀粉糖生产加工、乙醇生产、各类糖醇生产等等,都会用到蒸发浓缩结晶蒸馏工艺,这些正是MVR蒸发技术的用武之地,可以比传统蒸发蒸馏工艺大幅提高热效率,可以较低的成本达到节能减排的效果。
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生物制药
制药企业在生产环境会经常用到蒸发蒸馏浓缩结晶工艺。比如中药提取物、西药生产中的浓缩,特别是有些在高温时容易发生变性的西药如各类维生素,需要在低温条件下蒸发蒸馏浓缩。MVR技术可以很好地解决低温蒸发蒸馏的问题,并大幅减少能耗,非常适合在制药行业中推广。
解决方案
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蒸发浓缩法处理酒精废液
采用MVR蒸发技术浓缩处理酒精废液,再将酒精废液浓缩液作为生产生物有机肥原材料及蒸气锅炉的辅助燃料。减少COD排放,不仅解决了酒精废液污染排放问题,而且还为农业生产提供大量的绿色肥料和减少用煤,符合国...
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低温降膜蒸发技术生产奶粉
使用MVR低温降膜蒸发技术可使牛奶在负压条件下低温沸腾蒸发水分,避免高温破坏营养成分;加之膜过滤冷除菌技术,在低温条件下滤掉微生物的同时,不损失牛奶营养成分,使产品营养成分均衡,更接近母乳。
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