蒸汽再壓縮技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
發(fā)布時(shí)間:2021-05-31 23:20
干燥、濃縮等高能耗工序在消耗大量高壓蒸汽的同時(shí)產(chǎn)生大量乏汽,這些乏汽因溫度、壓力過(guò)低無(wú)法被直接利用而排放,造成大量蒸汽潛熱浪費(fèi)。本文對(duì)可用來(lái)充分回收乏汽汽化潛熱、提高系統(tǒng)熱效率的蒸汽再壓縮技術(shù)進(jìn)行了介紹。經(jīng)過(guò)蒸汽再壓縮系統(tǒng)壓縮后,乏汽的壓力與溫度同時(shí)被升高重返生產(chǎn)工藝,實(shí)現(xiàn)乏汽汽化潛熱充分回收利用。首先對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中不同蒸發(fā)方式的特點(diǎn)和不足進(jìn)行了比較,如單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)及多效閃蒸等蒸汽利用技術(shù);然后分析了實(shí)現(xiàn)乏汽升壓的不同方法包括熱力蒸汽升壓技術(shù)和機(jī)械式蒸汽升壓技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR)技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)介紹,在比較離心式蒸汽壓縮、羅茨式蒸汽壓縮和螺桿式蒸汽再壓縮技術(shù)的基礎(chǔ)上,詳細(xì)分析了螺桿式蒸汽再壓縮技術(shù)在蒸汽再壓縮領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)。最后,簡(jiǎn)要介紹了蒸汽壓縮技術(shù)在制冷、熱泵領(lǐng)域的應(yīng)用前景及蒸汽再壓縮技術(shù)在干燥與濃縮等領(lǐng)域的應(yīng)用概況,著重介紹了MVR技術(shù)在濃縮、干燥、海水淡化等領(lǐng)域的應(yīng)用情況及節(jié)能改造措施。指出了未來(lái)蒸汽再壓縮技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。
【文章來(lái)源】:新能源進(jìn)展. 2020,8(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
單效蒸發(fā)系統(tǒng)示意圖
多效蒸發(fā)是在單效蒸發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái),單位產(chǎn)品的蒸汽消耗明顯減少。如圖2所示,多效蒸發(fā)系統(tǒng)中多個(gè)蒸發(fā)器首尾相連,前一效的二次蒸汽還可以用于下一效蒸發(fā)過(guò)程的加熱,多效蒸發(fā)將大溫差一次蒸發(fā)變?yōu)樾夭钫舭l(fā),從而實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)的次數(shù)增加。末效的二次蒸汽雖然攜帶有汽化潛熱,但壓力和溫度過(guò)低,無(wú)法直接利用。系統(tǒng)中各效蒸發(fā)器內(nèi)的壓力和蒸發(fā)溫度逐漸降低。多效蒸發(fā)系統(tǒng)蒸汽消耗單位高壓蒸汽完成的蒸發(fā)量對(duì)于單效蒸發(fā)為0.91,雙效蒸發(fā)為1.76,三效蒸發(fā)為2.5等,即1 kg高壓蒸汽在單效狀態(tài)下可蒸發(fā)0.91 kg的水分,而在雙效蒸發(fā)時(shí)可以完成1.76 kg水分的蒸發(fā)。1.3 多級(jí)閃蒸
多級(jí)閃蒸技術(shù)與多效蒸發(fā)不同,是將低濃度原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱到一定溫度后,依次進(jìn)入多個(gè)壓力逐級(jí)降低的閃蒸罐,相應(yīng)壓力要低于待蒸發(fā)原料液溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓,從而實(shí)現(xiàn)溶液在相應(yīng)閃蒸罐內(nèi)的汽化。多級(jí)閃蒸的驅(qū)動(dòng)力是壓差,即當(dāng)進(jìn)入閃蒸罐內(nèi)原料液溫度高于罐內(nèi)壓力對(duì)應(yīng)的水蒸氣飽和溫度,就有閃蒸現(xiàn)象發(fā)生[6]。由于罐內(nèi)壓力可以通過(guò)真空泵以較低能源成本獲得,相鄰兩級(jí)可設(shè)計(jì)比較小的溫差,同樣的預(yù)熱溫度可以實(shí)現(xiàn)更多蒸發(fā)級(jí)數(shù)[7]。圖3為三級(jí)閃蒸系統(tǒng)的流程。原料液先由閃蒸汽預(yù)熱,在加熱器內(nèi)進(jìn)一步被蒸汽加熱,達(dá)到設(shè)定溫度后進(jìn)入一級(jí)閃蒸室,完成閃蒸后的母液溫度降低,排入二級(jí)閃蒸室,因二級(jí)閃蒸室壓力較一級(jí)閃蒸室低,原料液可繼續(xù)閃蒸。第三級(jí)閃蒸室產(chǎn)生的二次蒸汽由抽真空系統(tǒng)持續(xù)排出以保證系統(tǒng)各級(jí)閃蒸室的真空度。排出的二次蒸汽雖然溫度和壓力都較低,卻攜帶了大量的汽化潛熱[8-9]。2 蒸汽壓縮技術(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離心壓縮機(jī)葉輪結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 袁建寶,霍文浩,蔣立君,王磊,孫皓. 風(fēng)機(jī)技術(shù). 2020(01)
[2]耦合過(guò)熱蒸汽干燥的MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)熱力性能分析[J]. 李帥旗,王漢治,馮自平,何世輝,宋文吉. 化工進(jìn)展. 2020(02)
[3]噴氣增焓型單級(jí)MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)性能分析[J]. 王漢治,李帥旗,黃沖,何世輝,宋文吉,馮自平. 化工進(jìn)展. 2018(09)
[4]機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)的性能分析[J]. 趙遠(yuǎn)揚(yáng),劉廣彬,李連生,楊啟超,王樂(lè),唐斌,肖軍. 流體機(jī)械. 2017(06)
[5]機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)(MVR)研究現(xiàn)狀[J]. 李偉,朱曼利,洪厚勝. 現(xiàn)代化工. 2016(11)
[6]中間補(bǔ)氣對(duì)羅茨式水蒸氣制冷壓縮機(jī)工作性能的影響[J]. 俞麗華,許樹(shù)學(xué),馬國(guó)遠(yuǎn). 制冷與空調(diào)(四川). 2016(04)
[7]單螺桿水蒸汽壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的MVR系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王力威,莊景發(fā),楊魯偉,林文野,張振濤,楊魯平,張俊浩. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]采用噴水螺桿式水蒸氣壓縮機(jī)的高溫?zé)岜迷O(shè)計(jì)及性能分析[J]. 沈九兵,何志龍,邢子文. 制冷與空調(diào). 2014(02)
[9]突破性的中藥濃縮節(jié)能新技術(shù)探析[J]. 劉旭海,王谷洪. 機(jī)電信息. 2013(14)
[10]單效蒸發(fā)機(jī)械壓汽海水淡化系統(tǒng)熱力性能分析[J]. 劉鵬,王永青. 化學(xué)工程. 2012(07)
碩士論文
[1]熱力蒸汽壓縮器性能計(jì)算方法研究[D]. 宋煜.大連理工大學(xué) 2010
[2]濕蒸汽兩相壓縮過(guò)程工作特性研究[D]. 張良.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3209172
【文章來(lái)源】:新能源進(jìn)展. 2020,8(03)
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
單效蒸發(fā)系統(tǒng)示意圖
多效蒸發(fā)是在單效蒸發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái),單位產(chǎn)品的蒸汽消耗明顯減少。如圖2所示,多效蒸發(fā)系統(tǒng)中多個(gè)蒸發(fā)器首尾相連,前一效的二次蒸汽還可以用于下一效蒸發(fā)過(guò)程的加熱,多效蒸發(fā)將大溫差一次蒸發(fā)變?yōu)樾夭钫舭l(fā),從而實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)的次數(shù)增加。末效的二次蒸汽雖然攜帶有汽化潛熱,但壓力和溫度過(guò)低,無(wú)法直接利用。系統(tǒng)中各效蒸發(fā)器內(nèi)的壓力和蒸發(fā)溫度逐漸降低。多效蒸發(fā)系統(tǒng)蒸汽消耗單位高壓蒸汽完成的蒸發(fā)量對(duì)于單效蒸發(fā)為0.91,雙效蒸發(fā)為1.76,三效蒸發(fā)為2.5等,即1 kg高壓蒸汽在單效狀態(tài)下可蒸發(fā)0.91 kg的水分,而在雙效蒸發(fā)時(shí)可以完成1.76 kg水分的蒸發(fā)。1.3 多級(jí)閃蒸
多級(jí)閃蒸技術(shù)與多效蒸發(fā)不同,是將低濃度原料液經(jīng)預(yù)熱器加熱到一定溫度后,依次進(jìn)入多個(gè)壓力逐級(jí)降低的閃蒸罐,相應(yīng)壓力要低于待蒸發(fā)原料液溫度所對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓,從而實(shí)現(xiàn)溶液在相應(yīng)閃蒸罐內(nèi)的汽化。多級(jí)閃蒸的驅(qū)動(dòng)力是壓差,即當(dāng)進(jìn)入閃蒸罐內(nèi)原料液溫度高于罐內(nèi)壓力對(duì)應(yīng)的水蒸氣飽和溫度,就有閃蒸現(xiàn)象發(fā)生[6]。由于罐內(nèi)壓力可以通過(guò)真空泵以較低能源成本獲得,相鄰兩級(jí)可設(shè)計(jì)比較小的溫差,同樣的預(yù)熱溫度可以實(shí)現(xiàn)更多蒸發(fā)級(jí)數(shù)[7]。圖3為三級(jí)閃蒸系統(tǒng)的流程。原料液先由閃蒸汽預(yù)熱,在加熱器內(nèi)進(jìn)一步被蒸汽加熱,達(dá)到設(shè)定溫度后進(jìn)入一級(jí)閃蒸室,完成閃蒸后的母液溫度降低,排入二級(jí)閃蒸室,因二級(jí)閃蒸室壓力較一級(jí)閃蒸室低,原料液可繼續(xù)閃蒸。第三級(jí)閃蒸室產(chǎn)生的二次蒸汽由抽真空系統(tǒng)持續(xù)排出以保證系統(tǒng)各級(jí)閃蒸室的真空度。排出的二次蒸汽雖然溫度和壓力都較低,卻攜帶了大量的汽化潛熱[8-9]。2 蒸汽壓縮技術(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]噴氣增焓型單級(jí)MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)性能分析[J]. 王漢治,李帥旗,黃沖,何世輝,宋文吉,馮自平. 化工進(jìn)展. 2018(09)
[4]機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)的性能分析[J]. 趙遠(yuǎn)揚(yáng),劉廣彬,李連生,楊啟超,王樂(lè),唐斌,肖軍. 流體機(jī)械. 2017(06)
[5]機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)(MVR)研究現(xiàn)狀[J]. 李偉,朱曼利,洪厚勝. 現(xiàn)代化工. 2016(11)
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[7]單螺桿水蒸汽壓縮機(jī)驅(qū)動(dòng)的MVR系統(tǒng)性能實(shí)驗(yàn)研究[J]. 王力威,莊景發(fā),楊魯偉,林文野,張振濤,楊魯平,張俊浩. 中國(guó)科學(xué)院大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[8]采用噴水螺桿式水蒸氣壓縮機(jī)的高溫?zé)岜迷O(shè)計(jì)及性能分析[J]. 沈九兵,何志龍,邢子文. 制冷與空調(diào). 2014(02)
[9]突破性的中藥濃縮節(jié)能新技術(shù)探析[J]. 劉旭海,王谷洪. 機(jī)電信息. 2013(14)
[10]單效蒸發(fā)機(jī)械壓汽海水淡化系統(tǒng)熱力性能分析[J]. 劉鵬,王永青. 化學(xué)工程. 2012(07)
碩士論文
[1]熱力蒸汽壓縮器性能計(jì)算方法研究[D]. 宋煜.大連理工大學(xué) 2010
[2]濕蒸汽兩相壓縮過(guò)程工作特性研究[D]. 張良.大連理工大學(xué) 2006
本文編號(hào):3209172
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