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废水零排放项目MVR系统设计中压缩机选型及应用

  • 分类:新闻动态
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  • 来源:
  • 发布时间:2022-07-01
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【概要描述】

废水零排放项目MVR系统设计中压缩机选型及应用

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蒸发结晶技术起源于十九世纪30年代,经过研究实践,到二十世纪初瑞士制造出第一个简单的MVR蒸发结晶系统。MVR是蒸汽机械再压缩技术的简称。是一种通过压缩机做功重新利用系统自身产生的二次蒸汽的能量。从而无须再使用生蒸汽的一项节能技术。目前该技术已广泛应用于化工、食品、造纸、医药、海水淡化及污水处理等领域。

 

MVR的工作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩,提高其温度、压力,增加其热焓,然后进入换热器,从而充分利用蒸汽的潜热。另外与其它蒸发技术相比,MVR系统还具有占地面积小、自动化程度高、运行成本低等其它优势,压缩机作为核心设备是实现这些优势的关键,因此,压缩机的选型是MVR系统设计着重需要考虑的因素之一。

 蒸汽压缩机分为罗茨蒸汽压缩机和离心蒸汽压缩机两种,而离心蒸汽压缩机又分为低速离心压缩风机和单级高速离心蒸汽压缩机。

【在设计MVR系统时,对蒸汽压缩机的选型,需要的参数主要包括蒸汽处理量、温升和进口温度或压力。】

1.蒸汽处理量与压缩机型式的匹配

蒸汽的处理量也就是MVR蒸发结晶系统产生的二次蒸汽量,这个参数与来水的水量、TDS和出盐量有关。MVR系统使用的蒸汽压缩机主要有三种:一种是罗茨蒸汽压缩机,一种是低速离心风机,一种是单级高速离心蒸汽压缩机。罗茨压缩机属于容积式,它的处理量较小,离心式压缩机处理量相对大一些。所以,要根据系统的处理量来选择适合型式的压缩机。

2.压缩机的温升

温升数值是一个很重要的选型参数。蒸汽压缩机的温升选择与MVR蒸发结晶系统的物料沸点升和有效传热温差相关。对于一定的废水,物料的沸点升是固定的,设计的有效传热温差的大小就决定了蒸汽压缩机温升的高低,而有效传热温差又与换热器的面积成反比。因此,设计有效传热温差越大,蒸汽压缩机的温升越高,换热器的面积就越小;反之,设计有效传热温差越小,蒸汽压缩机的温升越低,换热器的面积就越大。如果换热器的面积大,系统的初始设备投资就会高些。如果选择蒸汽压缩机的温升高一些,换热器的面积就会小一些,初始设备投资要低一些,但是运行成本高一些。所以压缩机温升参数的选择,需要根据项目经验、水质特点,权衡投资成本和运行成本,综合考虑来确定。对于不同的压缩机,其温升的范围是不一样的,通常罗茨压缩机的温升相对较高,大概20℃左右。而低速离心风机的温升相对较低,一般不高于10℃,如果温升高,可以采用多级串联的方式来实现。随着压缩机制造技术的提高,单级高速离心压缩机的使用越来越多,对于处理量大,温升高的系统也可以选择单级高速离心蒸汽压缩机。

3.压缩机进口温度或压力

进口的温度或压力也是重要的选型参数,不同的压缩机也有不同的要求,罗茨式压缩机对进气温度有一定的要求,一般进气温度在80-85℃,而离心式压缩机进气温度相对宽泛一些。压缩机的进口温度或者压力取决于MVR系统的蒸发温度,一般我们会根据物料特点控制在微正压或者微负压的状态。另外对于饱和蒸汽,温度越高,密度越大,进入蒸汽压缩机的体积流量越小,从而可以降低蒸汽压缩机的投资和运行成本,这也是压缩机进口温度设计上需要考虑的因素。

除此之外,压缩机的调节方式也是需要考虑的。MVR系统相对是比较稳定同时又具有一定的操作弹性。而工业废水的特点就是存在波动性,系统设计时需要考虑在小范围气量波动的情况下,压缩机始终维持在高效率运行,节省电耗,从而适应MVR系统在不同工况下的灵活稳定运行。这种情况下,变频调节的方式是比较适合系统的要求的。变频调节具有一定的调节范围,且高效区比较宽,在变工况情况下也可以保持压缩机高效运行。同时变频调节启动具有线性平缓特性,有效避免了对电网的冲击。此外对于蒸发系统来说,启动时可以低速运行,辅助整个系统循环,更快的达到设计工况点。

工程系统设计除了考虑系统参数的要求,也要结合设备的特点,二者有机的结合才能确保整个系统的可靠性、稳定性和经济性。

 

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