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由于成本原因,单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。因此下述说明是针对此类设计。离心压缩机是体积控制机器,即无论吸入压力多大,体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与**吸入压力成比例。
单级离心压缩机的压缩循环描绘在焓熵图中。单级离心压缩机需要的动力:
例如:将来自蒸发器的饱和水蒸汽从吸入状态p1=1.9 bar, t1=119 ℃压缩到p2= 2.7 bar, t2=161℃(压缩比 Π= 1.4)。压缩循环沿着多变曲线1-2,蒸汽的比焓增加量Δhp。对于蒸汽的比焓h2,通过压缩机内效率(等熵效率)的等式:在此温度下,它进入到蒸发器的加热器。基于被吸入蒸汽的量,kg/hr。hp 单位多变(有效)压缩功,kJ/kg。hs 单位等熵压缩功,kJ/kg。
压缩机的等熵效率(内效率)除其他因素之外,单位多变压缩功 hp取决于多方指数κ和吸入气体的摩尔质量M,以及吸入温度和要求的压升。对于原动机(电动机、燃气机、涡轮机等)的实际耦合功率,考虑了更大的机械损耗余量。叶轮由标准材料制造的单级离心压缩机能够获得压缩因子1.8的水蒸汽压升,如果采用钛等更高质量的材料,压缩因子可高达2.5。这样一来,较终压力p2就是吸入压力p1的1.8倍,或较大2.5倍,这对应于饱和蒸汽温度升高约12-18K,较大温升可到30K,这取决于吸入压力。就蒸发技术而言,通常的做法是根据相应的水沸点温度来表示其压力。这样,有效温差就被直接表示出来。
mvr能流图
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机械蒸汽再压缩的原理
蒸发设备紧凑,占地面积小、所需空间也小。又可省去冷却系统。对于需要扩建蒸发设备而供汽,供水能力不足,场地不够的现有工厂,特别是低温蒸发需要冷冻水冷凝的场合,可以收到既节省投资又取得较好的节能效果。
蒸发装置的设计选型编辑
在设计蒸发装置时,必须考虑各种各样的因素,而这些因素常常又是互相矛盾的。它们 决定了设计的类型、布置、工艺过程和成本数据。较重要的因素如下:
(1) 生产能力和操作参数 处理量、浓度、温度、年操作小时数、产品的更换、控制、自动 化等。
(2) 特性 热敏性、黏度、可流性、易起泡沫程度、结垢与沉淀性质、沸点等。
(3) 公用工程 蒸汽、冷却水、电、清洗剂、易损件等。
(4) 材料的选择和表面抛光。
(5) 投资成本的利息和资本回收。
(6) 操作和维护的人员成本。
(7) 现场条件 可用空间、室外安装的气候条件、能量和产品的衔接、工作平台等。
(8) 强制性法规 关于健康和安全、事故预防、噪声、环境保护等,根据特定项目 而定。
使用单效蒸发方式的蒸发器称为单效蒸发器。当所需要的生产能力规模小,蒸汽是廉价的,物料有腐蚀性以致需要非常昂贵的结构材料,或蒸汽被污染以致不能重新利用时,应用单效蒸发器。