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真空耙式干燥器設(shè)備多效蒸發(fā)-機(jī)械蒸汽壓縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)(MEE–MVC)脫鹽工藝。分析了工藝裝置?效率并建立其熱經(jīng)濟(jì)學(xué)的數(shù)學(xué)模型。使用(VDS)軟件對(duì)不同的操作條件下MEE-MVC 系統(tǒng)進(jìn)行能量分析。通過(guò)廠家給出的耙式干燥機(jī)數(shù)據(jù)可知中空熱軸的傳熱面積大于加熱夾套的傳熱面積,且軸套的傳熱面積約為夾套的兩倍,計(jì)算時(shí)蒸汽流量按軸套為夾套的兩倍。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(duì)于 MEE-MVC 系統(tǒng),通過(guò)將蒸汽壓縮機(jī)的壓縮比從 1.35 降低到 1.15,壓縮機(jī)的投資成本可以降低 16%,功耗比降低 50%。當(dāng)壓縮比為 1.15 時(shí),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。
真空耙式干燥器設(shè)備分離器是 MVR 系統(tǒng)中必不可少的一個(gè)重要組成部分,其主要目的是除去二次蒸汽中攜帶的小液滴和物料粉塵,防止對(duì)壓縮機(jī)葉片造成傷害。氣液分離器按照原理不同可以分為重力沉降、折流分離、離心分離、填充分離。本MVR干燥系統(tǒng)處理的氣液量不大,液體、粉末等夾雜較少,同時(shí)為使蒸汽管路盡可能緊湊,所以將分離器直接安裝在干燥機(jī)筒體中部氣體出口處。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%??紤]該系統(tǒng)僅作實(shí)驗(yàn)使用,且絲網(wǎng)除沫器捕集率很高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,因此選用絲網(wǎng)除沫器。根據(jù)耙式干燥器特點(diǎn),自行進(jìn)行設(shè)計(jì)了一個(gè)環(huán)狀的絲網(wǎng)。按上面計(jì)算值每小時(shí)蒸汽量為33.33kg/h,增加一定余量故此處按 40 kg/h 氣液混合物(其中有0.4kg/h 的液體)進(jìn)行設(shè)計(jì)。因?yàn)樘幚淼恼羝幸毫亢苌伲什捎玫鸵毫糠椒ㄓ?jì)算
考慮到氣體出真空耙式干燥器設(shè)備絲網(wǎng)后的整流,絲網(wǎng)與外壁隔開(kāi) 50mm 距離。分離器下面本應(yīng)設(shè)集液板,但考慮本系統(tǒng)中為方便液體從絲網(wǎng)上直接滴入干燥室內(nèi),故不設(shè)集液板。后改用Zma空心軸耙式干燥機(jī)后,干燥時(shí)間縮短為原來(lái)的一半,含水量穩(wěn)定在千分之三以下。為了降低整個(gè)設(shè)備的高度和設(shè)備的強(qiáng)度,采用圓弧封頭??紤]到氣體流速均勻,出氣口放在封頭的正中間。工管路在實(shí)際生產(chǎn)中的作用是用來(lái)輸送各種類(lèi)別流體流質(zhì)(包括氣體、液體等),使其在生產(chǎn)中能夠按照工藝要求流動(dòng),以便完成各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。
各種不同類(lèi)型化工管路,在設(shè)計(jì)安裝以及實(shí)際生產(chǎn)中都有各自不同的特點(diǎn),只有掌握其特點(diǎn)才能合理使用并確保生產(chǎn)的安全。真空耙式干燥器設(shè)備管路設(shè)計(jì)主要包括管路系統(tǒng)的組成、管路的壓力和溫度、管徑、管路阻力、管型選擇等。早在1983年,云南省喬后鹽礦就對(duì)采用電力驅(qū)動(dòng)的機(jī)械蒸汽再壓縮制鹽工藝可行性進(jìn)行了初步試探,但當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)技術(shù)的限制及在壓縮機(jī)制造上的不足,使得該試想并未得到實(shí)際應(yīng)用??紤]到本套系統(tǒng)為實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),且管路設(shè)計(jì)比較緊湊等原因,只對(duì)其組成、管徑等進(jìn)行設(shè)計(jì),全套管路(包括三通管、異徑管、彎頭接管等)統(tǒng)一使用鋼制管件。
真空耙式干燥器設(shè)備壓縮機(jī)出口選用φ65 4 鋼管。加熱或冷卻的蒸汽進(jìn)出中空的轉(zhuǎn)軸必須使用旋轉(zhuǎn)接頭,根據(jù)管徑選取 Dd-F65 旋轉(zhuǎn)接頭。出口處兩股蒸汽分別通往加熱夾套和中空熱軸,因此出口管路上需使用三通管和異徑接管。氣液分離器按照原理不同可以分為重力沉降、折流分離、離心分離、填充分離。 通過(guò)廠家給出的耙式干燥機(jī)數(shù)據(jù)可知中空熱軸的傳熱面積大于加熱夾套的傳熱面積,且軸套的傳熱面積約為夾套的兩倍,計(jì)算時(shí)蒸汽流量按軸套為夾套的兩倍。連接蒸汽發(fā)生器管路管徑根據(jù)相關(guān)資料可知1MPa 以下蒸汽平均流速取18m/s,因此真空耙式干燥器設(shè)備選用φ32 3.5 鋼管。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。此外管路上還安裝有各種測(cè)量裝置等。