机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统性能的研究.pdf

浙江工业大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。作者签名:≯1橇芤日期:凋)年12月五)P日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口,在年解密后适用本授权书。2、不保密囝。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名:静1{惠花导师签醐胪、砌吨日期:∞I;年lz月乙甲EtEt期:z,013年lZ月Z中Et机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统性能研究摘要机械蒸汽再压缩(pression,简称MVR)蒸发技术是重新利用蒸发器内产生的二次蒸汽能量,从而减少对外界能源需求的一种节能技术。其原理是:蒸发器内产牛的二次蒸汽经压缩机压缩,使其压力、温度升高,热焓值增加,作为本蒸发器系统的加热热源使用,压缩蒸汽释放潜热冷凝成冷凝水,物料吸收热量继续产生二次蒸汽,二次蒸汽重复上述过程,这样物料不断进行循环蒸发,系统仪需要压缩机提供能量。以MVR技术为基础,提出了一种机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统,采用升膜蒸发器与强制循环蒸发器联合并用。其过程是物料经预热后,达到泡点温度进入升膜蒸发器蒸发,溶液浓缩到接近饱和状态在分离器分离,分离出来二次蒸汽经压缩机压缩后给两个蒸发器供热,而分离的浓缩液再强制循环浓缩结晶。其主要特点在于实现了二次蒸汽压缩循环利用,浓缩液强制循环蒸发和冷凝水循环利用三大循环,这种循环结构新颖,并结合了升膜蒸发器与强制循环蒸发器的优点,节能效果更佳。升膜蒸发器使物料浓缩接近至饱和,蒸发了大量的水,因此大大减少了强制循环蒸发器所需要的动力,而强制循环结晶又弥补了升膜蒸发器不能用于结晶的难题。设计了处理量为100kg·h一碳酸钠溶液蒸发结晶系统,碳酸钠溶液的初始浓度为10%,溶液蒸发温度为75。C,。对整个系统的各个设备及管道做计算,物料由常温(20C)经预热器预热达到75。C,%,浓缩溶液再强制循环结品,结晶体中大约含有55%的水。,,:,压缩机理论功率2203W,同时也计算了分离器和各连接管道的大小。从能量、质量守恒的角度对此蒸发结晶系统进行了模拟分析,建立了预热器、蒸发器、压缩机的数学模型,分析了蒸发温度、压缩比等对换热面积、压缩机功率和制热能效比COP的影响。结果表明:随蒸发温度升高,预热器换热面积、压缩机功率增大,升膜蒸发器换热面积、强制循环蒸发器换热面积、制热能效比COP减小。随压缩比的增大,压缩机功率增大,升膜蒸发器换热面积、强制循环蒸发器换热面积、制热能效比COP减小。根据结论选择低温、低压缩比的MVR蒸发系统,节能效果更好。~。关键词:机械蒸汽再压缩,节能,pression(MVR)isanewtechnologywhichusesenergyofsecondarysteamfromevaporator,,thepressure,temperatureandenthalpyofthevaporishigher,,,,,waterevaporatesintherisingfilmevaporatorandthesolutionbeconcentratedclosedtosatur