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發(fā)布時間:2021-09-08 03:56  
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立式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(jīng)過濾、冷凝除濕后由真空泵排出。本文將 MVR技術(shù)應用于耙式干燥系統(tǒng),提出用羅茨蒸汽壓縮機替換該系統(tǒng)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(jīng)增濕(消除過熱)和補充少量生蒸汽后作為熱源使用。不僅節(jié)省了大量熱能,還節(jié)省了冷量,節(jié)能效果顯著。立式耙式干燥機多效蒸發(fā)-機械蒸汽壓縮系統(tǒng)設計(MEE–MVC)脫鹽工藝。該系統(tǒng)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(fā)、結(jié)晶和干燥過程)。本文提出了 MVR 耙式干燥系統(tǒng)工藝流程;硅酸鋁保溫棉是以高純度的氧化鋁和硅石粉為原料的絮狀纖維材料,經(jīng)過電阻爐的高溫熔融噴吹并向其中添加部分粘結(jié)劑制作而成。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、立式耙式干燥機和絲網(wǎng)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。
對原有的立式耙式干燥機蒸發(fā)裝置進行了改進,結(jié)合 MVR 技術(shù)設計了一套全新的蒸發(fā)系統(tǒng)并進行一系列的蒸發(fā)實驗。結(jié)果顯示,該MVR 系統(tǒng)的 SMER 高達 17.3 kg/(k W·h),而蒸發(fā)濃縮比也達到 5:1(蒸發(fā)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。立式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(shù)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(guān)系、及蒸發(fā)倍數(shù)與蒸發(fā)器蒸發(fā)面積和壓縮機壓縮比之間的關(guān)系,其研究結(jié)果顯示:雖然機械蒸汽壓縮系統(tǒng)會因為環(huán)境溫度的提高而減少相應的投資成本,但是系統(tǒng)中壓縮機功耗則會隨著蒸發(fā)比的增加而升高,進而導致整個系統(tǒng)運行成本的增加。加熱或冷卻的蒸汽進出中空的轉(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。
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。本文需要建立的 MVR 耙式干燥系統(tǒng)的壓縮量較小,壓縮后需要達到的壓力不大,結(jié)合各類壓縮機的特性,其中羅茨壓縮機啟動快、能耗低、立式耙式干燥機運行維護成本低、、抽速快,且對于壓縮介質(zhì)要求不高,對氣體攜帶的雜質(zhì)不敏感,不會對壓縮氣體造成油氣污染,因此羅茨壓縮機比較適合與本系統(tǒng)。為了測試該工藝系統(tǒng)的性能,設計了一套用于實驗目的的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。
由于羅茨壓縮機為等容積壓縮,現(xiàn)根據(jù)工藝要求,對系統(tǒng)二次蒸汽的壓縮過程進行熱力計算,探究壓縮機的相關(guān)參數(shù)。理論計算時的各類參數(shù)如下,蒸發(fā)溫度93.7℃,對應飽和蒸發(fā)壓力約為 80 k Pa,此時飽和水蒸氣密度約為0.483m3/kg;其次它實現(xiàn)結(jié)晶、干燥連續(xù)化操作,并且在所有干燥器中熱量利用率,這樣有利于發(fā)揮MVR技術(shù)的節(jié)能效果。蒸發(fā)水量總約 50kg,蒸發(fā)時間大約為 1.5h,蒸汽流量為 0.019m3/s;物料進口溫度為 25℃。冷凝水溫度為系統(tǒng)冷凝壓力下對應的飽和溫度,立式耙式干燥機冷凝壓力由羅茨壓縮機確定的壓縮比決定。