Grundprincipen för MVR-förångare

MVR evaporator är en förkortning för mekanisk ångkompression på engelska. MVR är en teknik som återanvänder den energi som genereras av sin egen sekundära ånga för att minska efterfrågan på extern energi.
Den sekundära ångan, efter att ha komprimerats av kompressorn, ökar i tryck och temperatur, och entalpin ökar i enlighet därmed. Den skickas till förångarens uppvärmningskammare som uppvärmningsånga, som används för att generera ånga för att upprätthålla förångningstillståndet för materialvätskan. Själva uppvärmningsångan överför värme till själva materialet och kondenserar det till vatten. På så sätt utnyttjas ångan som ursprungligen skulle kastas till fullo, latent värme återvinns och termisk effektivitet förbättras.
Så tidigt som på 1960-talet hade Tyskland och Frankrike framgångsrikt tillämpat denna teknik på industrier som kemi, läkemedel, papperstillverkning, rening av avloppsvatten och avsaltning av havsvatten.
Arbetsprocessen går ut på att komprimera lågtemperaturångan genom en kompressor, öka temperaturen och trycket, öka entalpin och sedan gå in i värmeväxlaren för kondensering för att fullt ut utnyttja ångans latenta värme. Förutom vid uppstart finns det inget behov av att generera ånga under hela förångningsprocessen.
I processen med multieffektförångning kan den sekundära ångan av en viss effekt i förångaren inte direkt användas som primär värmekälla, utan kan endast användas som sekundär eller sekundär värmekälla. Som primär värmekälla måste ytterligare energi tillföras för att öka dess temperatur (tryck). Ångstrålepumpen kan bara komprimera en del av den sekundära ångan, medan MVR-förångaren kan komprimera all sekundärånga i förångaren.
Lösningen cirkuleras i en fallfilmsförångare genom en materialcirkulationspump i värmeröret. Den initiala ångan värms upp av färsk ånga utanför röret, som värmer och kokar lösningen för att producera sekundär ånga. Den resulterande sekundära ångan sugs in av en turboladdad fläkt och efter trycksättning ökar temperaturen på sekundärångan. Den fungerar som en värmekälla och går in i värmekammaren för cyklisk förångning. Efter normal uppstart suger turbokompressorn in sekundärångan, som trycksätts och omvandlas till uppvärmningsånga, som kontinuerligt cirkulerar och avdunstar. Det förångade vattnet förvandlas så småningom till kondensat och släpps ut.
På grund av kostnadsskäl används vanligen enstegs centrifugalkompressorer och högtrycksfläktar i mekaniska ångrekompressionssystem. Därför är följande förklaring för denna typ av design. En centrifugalkompressor är en volymkontrollmaskin, som håller ett volymflöde nästan konstant oavsett sugtrycket. Förändringen i massflödeshastighet är proportionell mot det absoluta sugtrycket.
Kompressionscykeln för en enstegs centrifugalkompressor visas i ett entalpi-entropidiagram. Effekt som krävs för en enstegs centrifugalkompressor:
Till exempel att komprimera mättad vattenånga från förångaren från sugläget p1=1.9 bar, t1=119 grad till p2=2.7 bar, t2=161 grad ( kompressionsförhållande Π= 1.4). Kompressionscykeln följer en polytropisk kurva 1-2, vilket ökar den specifika entalpin för ånga Δ HP. För den specifika entalpin h2 av ånga kommer den in i förångarens värmare vid denna temperatur genom ekvationen för kompressorns inre verkningsgrad (isentropisk verkningsgrad). Baserat på mängden inandad ånga, kg/timme. HP-enhetsvariabelt (effektivt) kompressionsarbete, kJ/kg. Hs enhet isentropiskt kompressionsarbete, kJ/kg.
En kompressors isentropiska verkningsgrad (intern verkningsgrad) beror bland annat på det polytropiska indexet för enhetens variabla kompressionsarbete hp κ Och den inhalerade gasens molära massa M, såväl som inandningstemperaturen och erforderlig tryckökning. För den faktiska kopplingseffekten för drivmotorn (elmotor, gasmotor, turbin, etc.) beaktas en större mekanisk förlustmarginal. En enstegs centrifugalkompressor med ett pumphjul gjord av standardmaterial kan uppnå en vattenångtrycksökning med en kompressionsfaktor på 1,8. Om material av högre kvalitet som titan används kan kompressionsfaktorn nå upp till 2,5. På detta sätt är sluttrycket p2 1,8 gånger sugtrycket p1, eller maximalt 2,5 gånger, vilket motsvarar en ökning av mättad ångtemperatur på cirka 12-18K, med en maximal temperaturökning på upp till 30K , beroende på sugtrycket. När det gäller förångningsteknik är den vanliga praxisen att representera dess tryck baserat på motsvarande kokpunktstemperatur för vattnet. På så sätt representeras den effektiva temperaturskillnaden direkt.
Principen för mekanisk ångrekomprimering
Indunstningsutrustningen är kompakt, upptar en liten yta och kräver litet utrymme. Det kan också eliminera kylsystemet. För befintliga fabriker som kräver utbyggnad av förångningsutrustning för ångtillförsel, otillräcklig vattenförsörjningskapacitet och otillräckligt utrymme, särskilt i situationer där lågtemperaturindunstning kräver kondensering av kylt vatten, kan det uppnå både investeringsbesparingar och goda energibesparande effekter.