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發布時間:2021-03-22 14:19  
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新型耙式干燥機用蒸汽等為熱源間接加熱物料并在真空條件下脫濕,尾氣經過濾、冷凝除濕后由真空泵排出。本文將 MVR技術應用于耙式干燥系統,提出用羅茨蒸汽壓縮機替換該系統中的真空泵,將干燥過程脫出的濕分(二次蒸汽)壓縮以提高壓力和溫度,再經增濕(消除過熱)和補充少量生蒸汽后作為熱源使用。綜合考慮各類型壓縮機特性及應用特點可知,螺桿壓縮機作單機壓縮時,而離心壓縮機的多級壓縮。不僅節省了大量熱能,還節省了冷量,節能效果顯著。該系統特別適合熱敏性、易氧化和濕分須回收的物料的干燥。
被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、結晶和干燥過程)。本文提出了 MVR 耙式干燥系統工藝流程;設計了實驗裝置的工藝流程,進行了物料熱量衡算和主要設備工藝計算,繪制了帶控制點工藝流程圖、新型耙式干燥機和絲網除沫器裝配圖和設備管道布置圖,搭建了MVR 耙式干燥實驗裝置。在干燥過程中因設備壁面的散熱等因素造成的熱損失按總量的10%計算。
對原有的新型耙式干燥機蒸發裝置進行了改進,結合 MVR 技術設計了一套全新的蒸發系統并進行一系列的蒸發實驗。結果顯示,該MVR 系統的 SMER 高達 17.3 kg/(k W·h),而蒸發濃縮比也達到 5:1(蒸發水的量與所得高濃縮液量之比),折合成廢液量約為 20.76 kg/(k W·h),換算為廢液處理量達到 166 kg/h,且僅消耗 8 k W·h 電功。本世紀初期,能源成本急劇上升,在此背景下世界巨頭們紛紛開始進行節能技術研究,美國斯旺森公(Swenson)成功開發出MVR系統。新型耙式干燥機通過濃縮滲濾液的熱力過程中使用機械蒸汽再壓縮技術的模型,深入探討了滲濾液初始溫度與換熱器換熱面積之間的對應關系、及蒸發倍數與蒸發器蒸發面積和壓縮機壓縮比之間的關系,其研究結果顯示:雖然機械蒸汽壓縮系統會因為環境溫度的提高而減少相應的投資成本,但是系統中壓縮機功耗則會隨著蒸發比的增加而升高,進而導致整個系統運行成本的增加。
在設計建立 MVR耙式干燥系統的過程中,考慮到實驗蒸汽流量較小初步選定使用羅茨蒸汽壓縮機,干燥器則選用帶加熱軸的耙式真空干燥機,考慮到實驗中對分離器要求不高故選用自行設計的絲網除沫器,采用人工進出料方式。一般在蒸發過程中要求的傳熱溫差和壓差大小都與所處理料液的熱敏性相關,高熱敏性物料一般只適宜使用小溫差、多梯度分階段進行蒸發作業。在蒸發結晶及干燥恒速段,使用新型耙式干燥機進行干燥,而在干燥降速段,則補充生蒸汽或者直接使用生蒸汽進行干燥到實際要求的濕含量,實現蒸發結晶、干燥一體化操作,擴充了實驗系統的功能。