1噸每小時MVR多效蒸發器設計方案 二維碼
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發表時間：2018-03-21 11:36 1噸每小時MVR蒸發系統工程 我公司根據貴公司提供的水質資料信息，進行相關的計算和設計工作，確定相關設備的參數和蒸發器的類型。本方案的宗旨是用最低的運行成本以及最好的解決方案來達到蒸發濃鹽水的目的。 貴公司要處理的物料其物料性質及設計要求如下： 進料成分：氯鹽 進料濃度：7-12% 進料溫度：按照常溫進行設計 我公司根據貴公司提供的資料，進行相關的計算和設計工作，確定相關設備的參數和蒸發器的類型。本方案的宗旨是用最低的運行成本以及最好的解決方案來達到蒸發結晶含氯鹽為7-12%的溶液。 根據客戶提供的水樣參數，需要蒸發結晶的為氯鹽，進料濃度為7-12%。根據此物料特性，進料濃度較高，含鹽較多，為了鹽不堵塞系統，保證系統的連續穩定運行，我們設計了強制循環蒸發流程。最后實現鹽水分離。蒸餾水可回用。 能耗低 壓縮機溫升的選擇除了與物料特性有關，還與投資有著密切的關系，高溫升意味著能耗高，但投資小，反之，則投資大。本方案溫升的選擇綜合考慮投資與能耗，達到最佳的經濟效益。 系統穩定性高 蒸汽壓縮機是MVR系統的核心設備，壓縮機能否穩定運行，決定了系統能否穩定蒸發。壓縮機的穩定運行除了本身壓縮機設計是否合理，還與系統的匹配程度有關，在設計過程中應該講二者結合起來，而不能分割開來。因此我們在該方案的設計過程中，經過理論上的詳細計算，并進行優化，同時結合以往豐富的工程設計經驗，保證系統運行過程中連續穩定。 最合理的蒸發流程 針對同樣的物料，蒸發流程的選擇不是唯一的，這樣就造成了不同的設計人員設計出來的流程會有所不同，有好有差。該方案根據物料特性及進料濃度采用強制循環流程，進行最優化設計。 防止跑料 系統的跑料不光影響蒸餾水水質，同時還會造成二次蒸汽管道及壓縮機腐蝕，因此，在設計時需要避免。本裝置采用自行設計的高效除沫器，在分離器內設置了高效的除沫器。本裝置保證有效的防止了泡沫夾帶料液的現象，同時也大大降低了蒸發出冷凝水中鹽分的量，以延長了設備的使用壽命，確保設備正常運行。 結晶不易堵管 該方案在設計時采取多種手段避免結晶堵管。 自動化程度高 該套系統自動化程度高，正常蒸發時，除了離心出鹽，基本可實現自動化控制，大大降低勞動強度，同時保證系統穩定運行，增強系統的可靠性。核心的控制點如下： 自動進料 自動排出蒸餾水 系統液位自控控制 蒸發溫度自動控制 根據此物料特性，我們跟物料接觸部分我們選用316L，其他選用304材質，可滿足設備長期運行。 通常由機械蒸汽再壓縮加熱的蒸發裝置可以在一定范圍內穩定操作，例如質量流量、壓力、溫度等參數隨時間波動。 設備的操作性能用設備特性曲線或性能曲線來描述，它反應了必需的飽和蒸汽溫升與吸入蒸汽質量流量之間的關系。設備的操作性能主要通過大量的工程經驗來確定。 上圖為MVR系統的運行范圍，為了使MVR系統能夠穩定運行，系統的設計及運行區間必須在壓縮機的特性曲線范圍內。 設計蒸發器和高效分離器是該系統的重要設計部分。因為進料量和溫度、換熱面積必須與蒸汽壓縮機的技術指標相互配合，才能達到設計指標。根據設計參數，應用換熱面積的計算公式：Q=KAΔt、計算機設計軟件和多年積累的實際設計經驗，設計出該系統中蒸發器、分離器等的參數和指標。 影響換熱系數的主要條件有： 換熱管材質； 換熱器結構； 不凝氣的排除。 換熱管材質問題：換熱管材質的選取由物料理化性質決定，本套設備選擇不銹鋼材質的換熱管。 換熱器結構問題：在本公司優化設計后換熱器結構對換熱系數的影響在本套設計中降低到最低點，從而得到良好的傳熱效果。 不凝氣問題：在系統運行一段時間后，換熱器中不凝氣的積累對換熱器換熱效果影響較為嚴重。不凝氣為飽和水蒸汽加熱過程中水蒸氣冷凝了，而其中夾帶的空氣（主要成分，O2，N2等氣體成分），除了在冷凝水中溶解的極少量之外，其余的都仍以氣態存在，這部分氣體因為不凝結，稀釋了本來作為加熱介質的蒸汽，對傳熱效率影響很大。根據經驗，知道不凝性氣體并不是均勻地分布于冷凝空間內，而是根據密度的不同一般分布于換熱器頂部。 我司配置專用管道對不凝氣進行定期排放，通過電動調節閥對蒸發器殼程壓力進行有效控制，確保蒸發溫度穩定在設計值。 強制循環換熱器設計： 強制循環換熱器是為了解決物料在管道堵塞而設計的。換熱管采用鈦材材質，適用于粘度較大的物料蒸發，確保設備長期穩定的運行。 強制循環換熱器具體參數見設備表。 分離器設計： 特別設計的分離器具有結構獨特、分離效果好的特點，在實踐中得到了合理化驗證，有著成熟的工程經驗，具體參數見設備表。 進料：氯鹽溶液從原液罐出來，由進料泵P01打入板式換熱器，在板式換熱器HE01內進料液與蒸汽冷凝水進行熱交換，再經不凝氣板換升溫至蒸發溫度，進入蒸發器。 物料在換熱器內與蒸汽進行換熱，溫度和壓力升高，焓值增加，然后進入分離器。 物料在進入結晶分離器內進行閃蒸，此時蒸出氣體從分離器上部排出至壓縮機。結晶用泵打入冷卻結晶器，濃縮液在強制循環蒸發器內繼續進行升溫，后進入分離器，在分離器內進行閃蒸，之后結晶析出，如此循環。 達到過飽和的物料會有小顆粒的結晶析出，析出的結晶泵入冷卻結晶器后物料通過冷卻降溫水降溫，晶粒長大，通過離心機離心。 離心后的結晶打包，在離心過程中降溫了的母液經加熱后達到蒸發溫度返回系統繼續進行蒸發濃縮。 從分離器出來的二次蒸汽，進入MVR壓縮系統。壓縮后的蒸汽進入強制循環換熱器加熱物料。加熱物料的過程中，蒸汽凝結成水流至凝水灌并由蒸餾水泵泵入板式換熱器與原料液換熱，溫度降至35℃左右排出系統。 整套蒸發系統通過PLC軟件來控制，所有的輸出和輸入信號，系統的操作都可由配套的計算機完成。
MVR壓縮機系統是本套設備的核心部分，從分離器出來的二次蒸汽通過蒸汽壓縮機的壓縮升溫，再打入蒸發室加熱物料。達到循環利用二次蒸汽的目的，從而也節省了能源。 一套完整的單級高速離心式蒸汽壓縮機機組應包括：壓縮機本體、電動機、集成式增速齒輪箱、聯軸器及其防護罩殼、潤滑油系統、底座及其安裝地腳螺栓、儀表和控制系統（包括就地控制箱至MCP柜電纜，壓縮機配套儀表至就地控制箱及MCP電纜等）以及有效和安全運行所需的所有附件。
設計、制造、試驗標準：
1.供方應提供本套裝置中全部設備的安裝指導及開車調試服務。 2.供方應對需方的具體管理、運行和維修人員就該系統的操作規程進行培訓。 3.供方應派遣身體健康、有能力、有經驗的工程師或專家到現場指導裝置的建設、安裝和開車調試，并與需方人員一起進行該設備的性能考核。 4.在質量保證期內，供方提供的設備出現異常情況或發生質量事故，在需方告知后的48小時以內，供方應提出解決辦法，或深入現場調查了解，提出解決措施，直至恢復正常。 5.在質量保證期后，出現上述的異常情況或發生質量事故，供方積極配合需方給予技術支持和服務工作，在需方告知后的48小時以內到達現場，提出解決措施，直至恢復正常。服務期間發生費用問題，應通過兩方友好協商的途徑來解決。 表 8 現場服務計劃表
表 9 指導安裝、調試監督工序表
表 10 培訓計劃表
需方提供 水、電、汽（氣）等公用工程管路接至蒸發裝置1米范圍內 原料液、濃縮液及其它外圍貯罐 設備保溫 調試所需要的物料 項目建設、調試期間，提供人員協助配合 供方提供 設備制造 電氣儀表 安裝 預計工程工期 第1~2個月 設計、設備制造的材料準備 第2~3個月 設備制造、配套設備采購 第2~3個月 設備安裝 第2~3個月 設備調試 MVR蒸發器
附件二 工藝流程圖 工藝流程圖
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