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化工耙式干燥機(jī)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。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%。3kg/h蒸汽需要利用換熱器的冷量冷凝,其余熱水假設(shè)全部由飽和時(shí)的113。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。
化工耙式干燥機(jī)換熱器選型可根據(jù)計(jì)算出來(lái)的所需換熱面積選擇市場(chǎng)在售的相關(guān)設(shè)備,本系統(tǒng)中使用的換熱設(shè)備為杭州亞干干燥設(shè)備有限公司根據(jù)所需換熱面積制成的。對(duì) MVR 耙式干燥系統(tǒng)進(jìn)行了理論分析,并在此基礎(chǔ)上建立了基于真空耙式干燥機(jī)的 MVR 耙式干燥干燥系統(tǒng)。該化工耙式干燥機(jī)工藝中二次蒸汽直接在干燥機(jī)加熱夾套及中空熱軸內(nèi)冷凝,不需要額外配備冷凝設(shè)備即可對(duì)排出干燥機(jī)的二次蒸汽進(jìn)行冷凝回收處理。對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行過程中能量平衡和質(zhì)量平衡進(jìn)行分析計(jì)算,在化工耙式干燥機(jī)作質(zhì)量平衡分析時(shí),將 MVR 干燥系統(tǒng)看作一個(gè)整體,其與外界進(jìn)行單進(jìn)雙出的物質(zhì)交換;
在化工耙式干燥機(jī)系統(tǒng)作能量平衡分析時(shí),將 MVR 干燥系統(tǒng)看作為開口熱力系統(tǒng),其中主要的能量變化有壓縮功量、系統(tǒng)散熱量、生蒸汽補(bǔ)充熱量以及物料攜帶能量。對(duì) MVR 干燥系統(tǒng)熱力過程進(jìn)行理論計(jì)算和分析,以總質(zhì)量為 100kg 含水率為 40%的玉米淀粉作為物料進(jìn)行間歇干燥為例進(jìn)行理論分析,加料溫度為 25℃,干燥壓力為 80k Pa,壓縮比為 2,干燥后含水率為10%。計(jì)算結(jié)果表明,一臺(tái)有效的熱泵性能系數(shù) COP 必須大于 1,COP 越大則熱泵效率就越高,而該系統(tǒng) COP 高達(dá) 16.9。傳統(tǒng)干燥器的理論 SMER 值為1.6kg/(k W·h),而實(shí)際的 SMER 只有理論的 20-80%,熱泵除濕干燥器的 SMER一般為 2.0-3.0kg/(k W·h)?;ぐ沂礁稍餀C(jī)所用離心壓縮機(jī)的原理與離心風(fēng)機(jī)相同,軸向進(jìn)氣致葉輪,在離心力的作用下沿著徑向流出。而本系統(tǒng) SMER 高達(dá) 4.9 kg/(k W·h),表明本系統(tǒng)在能源利用效率方面優(yōu)勢(shì)明顯,具有較大研究意義。
對(duì)化工耙式干燥機(jī)系統(tǒng)主要部件進(jìn)行設(shè)計(jì)及選型計(jì)算,綜合對(duì)比各種傳導(dǎo)式干燥機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),設(shè)計(jì)選用了 GZP20 真空耙式干燥機(jī)。選用壓縮機(jī)時(shí),結(jié)合實(shí)際情況終選用羅茨蒸汽壓縮機(jī),并選用相關(guān)變頻器,實(shí)現(xiàn)對(duì)壓縮機(jī)頻率調(diào)節(jié),且還能起到壓縮機(jī)過載保護(hù)。為了保護(hù)壓縮機(jī),盡可能需要除去二次蒸汽中攜帶的粉塵和小液滴,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件,根據(jù)低液量下絲網(wǎng)除沫器的計(jì)算方法進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算,并繪制其結(jié)構(gòu)圖。單級(jí)離心壓縮機(jī)不適用于壓縮大流量高飽和的水蒸氣,一般需要采用多級(jí)離心壓縮機(jī)。對(duì)所需要的管路、冷凝器、測(cè)量、調(diào)節(jié)等輔助設(shè)備進(jìn)行選型計(jì)算,確定了各位置管路管徑、選取相關(guān)計(jì)量裝置、減壓閥、保溫材料和冷凝器尺寸等輔助配件。