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化工耙式烘干設(shè)備多效蒸發(fā)-機械蒸汽壓縮系統(tǒng)設(shè)計(MEE–MVC)脫鹽工藝。分析了工藝裝置?效率并建立其熱經(jīng)濟學的數(shù)學模型。使用(VDS)軟件對不同的操作條件下MEE-MVC 系統(tǒng)進行能量分析。結(jié)果表明,MEE-MVC 系統(tǒng)相比傳統(tǒng)的蒸發(fā)系統(tǒng)能源效率提高8%,且單位產(chǎn)品成本低29%。對于 MEE-MVC 系統(tǒng),通過將蒸汽壓縮機的壓縮比從 1.35 降低到 1.15,壓縮機的投資成本可以降低 16%,功耗比降低 50%。MVR技術(shù)已經(jīng)在國外節(jié)能領(lǐng)域得到了廣泛關(guān)注,并不斷得到世界各國的認可和推廣應(yīng)用。當壓縮比為 1.15 時,鹽水再循環(huán)流速的分流比從 0.5 減小到 0.25,單位產(chǎn)品成本可以從 1.7$/m3 降低到1.21$/m3。即使考慮到 MEE-MVC 脫鹽設(shè)備投資成本,該系統(tǒng)單位產(chǎn)品成本仍然為。
化工耙式烘干設(shè)備利用二次蒸汽干燥的管路系統(tǒng),并開發(fā)了干燥設(shè)備的 PLC 及相關(guān)的電氣控制系統(tǒng),實現(xiàn)了對節(jié)能型盤式污泥干燥設(shè)備的自動化控制系統(tǒng)。運用機械蒸汽再壓縮技術(shù)設(shè)計了一種常壓下應(yīng)用于盤式干燥器的節(jié)能工藝,廢熱蒸汽經(jīng)洗滌、壓縮、除過熱后通入干燥器上層盤加熱物料,生蒸汽通入下層盤加熱物料,化工耙式烘干設(shè)備通過兩種加熱方式,分別對干燥的恒速階段、降速階段加熱,降低了壓縮比,使工藝更容易實現(xiàn)?;诳招臉~干燥機建立了一套機械蒸汽再壓縮式熱泵干燥系統(tǒng),采用羅茨壓縮機驅(qū)動,對污泥間歇干燥過程的恒速段進行實驗研究,實驗結(jié)果表明在恒速段,降低干燥壓力、適當減小壓縮比、選擇合適的轉(zhuǎn)軸頻率均有利用提高系統(tǒng)的運行效率;在實驗條件范圍內(nèi),MVR 熱泵干燥系統(tǒng)節(jié)能效果較好。適合作為MVR系統(tǒng)中的壓縮機主要有兩類,一類是離心式壓縮機,還有一類是回轉(zhuǎn)活塞式壓縮機。
被化工耙式烘干設(shè)備干燥物料可以是粉粒狀、膏狀、漿狀,也可以是溶液(此時包含蒸發(fā)、結(jié)晶和干燥過程)。為了測試該工藝系統(tǒng)的性能,設(shè)計了一套用于實驗?zāi)康牡?MVR 耙式干燥實驗系統(tǒng),對 MVR 耙式干燥系統(tǒng)需要的主要設(shè)備進行選型計算,根據(jù)實驗工藝流程,搭建基于耙式干燥機的MVR耙式干燥實驗系統(tǒng)裝置,在此裝置上進行系統(tǒng)相關(guān)性能測試。由于渦街流量計測量精度高、量程寬、測量介質(zhì)廣泛、工作溫度高、無運動部件、無磨損、可靠性高、表體采用不銹鋼材料、耐腐蝕等諸多優(yōu)點,比較符合本次實驗的要求,故系統(tǒng)選用應(yīng)力式渦街流量計。此系統(tǒng)可以進行濃縮、蒸發(fā)、干燥等多項操作,故以水、碳酸鈉溶液作為干燥物料進行實驗分析測試。
化工耙式烘干設(shè)備使用的蒸器發(fā)生器在產(chǎn)生的蒸汽壓力低于 0.2MPa 時會自動開啟工作,大于0.4 Mpa時自動停止,而如果使用此蒸汽直接補償?shù)秸羝艿乐校瑫斐蓧嚎s機出口壓力過大使葉輪反轉(zhuǎn),損壞壓縮機。因此需要選用合適的蒸汽減壓閥調(diào)節(jié)補充生蒸汽的壓力,以保護壓縮機等實驗設(shè)備,確保相關(guān)實驗人員的人身安全。目前可供使用的蒸汽減壓閥主要有兩種,波紋管式減壓閥和先導(dǎo)活塞式 。本系統(tǒng)設(shè)計本著為達到的節(jié)能效果的目的來選擇合適的干燥器,該干燥設(shè)備要適用于回收二次蒸汽。而兩種減壓閥均可耐高溫,波紋管減壓閥可以適用于低壓、高壓蒸汽管路等不同壓力范圍管道,而先導(dǎo)活塞式減壓閥一般較適用于高壓蒸汽管路。本次實驗中使用的蒸汽發(fā)生器可產(chǎn)生0.6Mpa 的生蒸汽,出于精準調(diào)控及安全的考慮,選擇型號為Y43H-25C的先導(dǎo)活塞式減壓閥。