Hoje, à medida que a produção industrial continua buscando alta eficiência, economia de energia e proteção ambiental, o evaporador da MVR, como um equipamento avançado de evaporação, está gradualmente emergente e é amplamente utilizado em muitos campos. MVR é a abreviação da recompressão mecânica de vapor. Essa tecnologia reduz bastante a dependência da energia externa, reciclando inteligentemente a energia de vapor secundária gerada por si mesma, trazendo benefícios econômicos e ambientais significativos para as empresas. Em seguida, vamos dar uma olhada mais profunda no princípio de trabalho, vantagens únicas e cenários de aplicação ricos de Evaporador MVR . ​

I. Princípio de trabalho do evaporador da MVR

(I) Princípio básico

O princípio principal do evaporador de MVR deve usar o compressor para comprimir o vapor secundário gerado durante a evaporação. Quando o material é aquecido e evaporado no evaporador, será gerada uma grande quantidade de vapor secundário de baixa temperatura e baixa pressão. Esses vapores contêm uma certa quantidade de energia, mas não podem ser usados ​​diretamente para aquecer o material novamente. Neste momento, o compressor desempenha um papel fundamental. Ele é péssimo no vapor secundário de baixa temperatura e baixa pressão e o comprime através do trabalho mecânico, o que aumenta significativamente a temperatura e a pressão do vapor, e o valor de entalpia também aumenta de acordo, convertendo-o em vapor de alta temperatura e alta pressão. Esta parte do vapor comprimido é enviada de volta à câmara de aquecimento do evaporador e usada como fonte de calor para aquecer o material. No processo de liberação de calor latente, o vapor condensa em água líquida e é descarregado, completando a reutilização de energia. Além disso, o calor sensato da água condensado pode ser ainda mais usado para pré-aquecer o material a ser evaporado, percebendo a utilização de energia em vários níveis e melhorando bastante a eficiência térmica. ​

(Ii) Explicação detalhada do processo de trabalho

Evaporação do material: O material a ser processado primeiro entra na câmara de evaporação do evaporador, onde o material é aquecido (o aquecimento inicial geralmente pode ser feito por uma pequena quantidade de vapor fresco, etc.), e o solvente (como a água) começa a gerando vapor secundário. À medida que o processo de evaporação continua, o soluto no material se concentra gradualmente. ​

Compressão a vapor: O vapor secundário gerado a partir da câmara de evaporação entra no compressor. Os compressores geralmente incluem tipos centrífugos e de raízes. Tomando o compressor centrífugo como exemplo, ele usa um impulsor rotativo de alta velocidade para trabalhar no vapor, aumentando a velocidade e a pressão do vapor, alcançando assim um aumento de temperatura. Por exemplo, o vapor de água saturado do evaporador é comprimido do estado de sucção p1 = 1,9bar, t1 = 119 ℃ a p2 = 2,7bar, t2 = 161 ℃ (razão de compressão π = 1,4). ​

Troca de calor e condensação: A alta temperatura compactada e o vapor de alta pressão entra na câmara de aquecimento do evaporador e troca calor com o material na câmara de evaporação. O vapor libera calor latente e o material absorve o calor e continua a evaporar. Depois de liberar calor, o vapor se condensa gradualmente em água líquida e é descarregada através da saída de condensado. ​

Circulação e controle: Durante todo o processo, a temperatura, a pressão, o nível de líquido e outros parâmetros no sistema são monitorados em tempo real através de sensores. O sistema de controle ajusta automaticamente a potência do compressor, a taxa de fluxo do vapor e a velocidade de alimentação e descarga do material de acordo com esses parâmetros para garantir a operação estável do sistema de evaporação. Por exemplo, quando o nível de líquido na câmara de evaporação é muito alto, a taxa de fluxo da bomba de descarga é aumentada automaticamente; Quando a temperatura na sala de aquecimento é muito baixa, o compressor é ajustado para aumentar a temperatura do vapor.

Ii. Componentes -chave do evaporador MVR

(I) Compressor

O compressor é o componente principal do evaporador da MVR e seu desempenho afeta diretamente a eficiência operacional e o consumo de energia de todo o sistema. Tipos comuns de compressores incluem compressores centrífugos e compressores de raízes.

Compressor centrífugo: Tem as vantagens de fluxo de grande volume, estrutura compacta e operação suave. Ele usa a rotação de alta velocidade do impulsor para permitir que o vapor obtenha energia sob a ação da força centrífuga e obtenha aumento de pressão e temperatura. É adequado para sistemas de evaporação em larga escala e pode lidar com uma grande quantidade de vapor secundário.

Compressor de raízes: É um compressor de deslocamento positivo com alta eficiência em uma faixa de taxa de compressão mais baixa. Ele usa dois rotores rotativos de síncrona para empurrar o vapor da entrada de ar para a tomada de ar para obter compressão a vapor. Os compressores de raízes são amplamente utilizados em algumas ocasiões em que a taxa de compressão não é alta e a taxa de fluxo é relativamente pequena.

(Ii) evaporador

O evaporador é o local onde o material evapora e seu projeto estrutural afeta diretamente a eficiência da evaporação e a qualidade do produto. Tipos comuns de evaporadores incluem queda de evaporadores de filmes, evaporadores de circulação forçada, etc.
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Evaporador de filme em queda: O material entra no distribuidor líquido no topo do evaporador e forma um filme líquido uniforme ao longo da parede interna do tubo de troca de calor sob a ação da gravidade e flui para baixo. O vapor de aquecimento aquece o material fora do tubo e o material evapora gradualmente durante o fluxo. O evaporador de filme em queda tem as vantagens de alta eficiência de transferência de calor e tempo de residência de material curto e é adequado para a evaporação de materiais sensíveis ao calor. ​

Evaporador de circulação forçada: O material circula em alta velocidade no evaporador através de uma bomba de circulação. Depois que o material é aquecido no tubo de aquecimento, ele entra na câmara de separação de evaporação para separação de gás-líquido. O evaporador de circulação forçada pode lidar com os materiais de alta viscosidade e fácil de cristalizar, e a energia fornecida por sua bomba de circulação pode efetivamente impedir que o material escala e entupida no tubo de aquecimento. ​

(Iii) Trocador de calor

O trocador de calor desempenha um papel fundamental na transferência de calor no evaporador da MVR. O vapor de alta temperatura comprimido troca calor com o material a ser evaporado no trocador de calor, transfere o calor para o material e se condensa em água líquida. A eficiência da transferência de calor do trocador de calor afeta diretamente a taxa de utilização de energia do sistema. Os tipos comuns de trocadores de calor incluem trocadores de calor de placas e trocadores de calor de tubo. ​

Trocador de calor de placas: É composto por uma série de placas de metal onduladas empilhadas, com canais de fluido formados entre as placas. Tem as vantagens de alta eficiência de transferência de calor, pegada pequena, fácil limpeza e manutenção. ​

Trocador de calor de tubo: É composto por feixes de tubos, conchas, folhas de tubo e outros componentes. O fluxo médio de material e aquecimento no lado do tubo e na concha, respectivamente, e a troca de calor é realizada através da parede do tubo. O trocador de calor do tubo possui uma estrutura robusta e é adequado para altas temperaturas, alta pressão e condições de trabalho altamente corrosivas. ​

(Iv) Sistema de controle ​

O sistema de controle é a garantia para a operação estável do evaporador MVR. Ele monitora a temperatura, pressão, nível de líquido, taxa de fluxo e outros parâmetros no sistema em tempo real através de vários sensores e ajusta automaticamente a velocidade do compressor, a abertura da válvula de vapor, a taxa de fluxo da bomba de material e outros atuadores de acordo com a estratégia de controle predefinido para garantir que o sistema opere nas melhores condições de trabalho. O Sistema de Controle Avançado também possui funções de monitoramento e registro de dados remotas, que facilitam os operadores a entender o status de operação do equipamento em tempo real e analisar dados históricos para fornecer uma base para a otimização e manutenção do equipamento.

Iii. Vantagens do evaporador da MVR

(I) High energy efficiency

Uma das maiores vantagens do evaporador da MVR é sua eficiência energética extremamente alta. O equipamento de evaporação tradicional geralmente requer uma grande quantidade de fonte de calor externa (como vapor) para manter o processo de evaporação, enquanto o evaporador da MVR reduz bastante a demanda por energia externa reciclando o calor latente do vapor secundário. De acordo com as estatísticas, o evaporador da MVR pode economizar 50% a 80% do consumo de energia em comparação com o equipamento de evaporação de efeitos múltiplos tradicionais. Com o aumento dos preços da energia hoje, isso, sem dúvida, traz uma economia de custos significativa para as empresas. Por exemplo, no processo de produção de uma empresa química, após a adoção do evaporador da MVR, o custo anual de consumo de vapor foi reduzido por milhões de yuan.

(Ii) baixo custo operacional

Devido à redução significativa no consumo de energia, o custo operacional do evaporador de MVR também caiu significativamente. Além disso, o Evaporador MVR geralmente adota um sistema de controle com um alto grau de automação, o que reduz a carga de trabalho da operação e manutenção manual e reduz ainda mais os custos de mão -de -obra. Ao mesmo tempo, seu projeto estrutural compacto torna a pegada menor, reduzindo o custo da construção e leasing de plantas. No geral, o evaporador da MVR pode economizar muitos custos operacionais para empresas durante a operação de longo prazo. ​

(Iii) bom desempenho ambiental

O menor consumo de energia significa menos emissões de gases de efeito estufa. Durante a operação, o evaporador da MVR reduz sua dependência de fontes de calor externas (como o vapor gerado por caldeiras a carvão e a óleo), reduzindo bastante a emissão de poluentes como dióxido de carbono e dióxido de enxofre, que atende aos requisitos estritamente da sociedade de hoje para proteção ambiental. Por exemplo, em algumas indústrias farmacêuticas e alimentares com requisitos de proteção ambiental extremamente altos, os evaporadores da MVR são amplamente utilizados devido ao seu excelente desempenho ambiental. ​

(Iv) Alta qualidade do produto ​

Durante o processo de evaporação, o evaporador MVR usa uma diferença de temperatura mais baixa para troca de calor, o que pode evitar efetivamente a degradação da qualidade do material devido ao superaquecimento. This advantage is particularly obvious for some heat-sensitive materials (such as medicines, fruit juices, etc.). Sob condições de evaporação de baixa temperatura, os ingredientes eficazes no material podem ser melhor retidos, garantindo assim a qualidade e o sabor do produto. Por exemplo, no processo de concentração de suco de frutas, o uso de evaporadores de MVR pode reter as vitaminas e os componentes do aroma no suco na maior extensão, tornando o suco concentrado mais próximo do suco fresco.

(V) operação simples e alto grau de automação

O evaporador MVR está equipado com um sistema de controle avançado. O operador precisa apenas definir os parâmetros relevantes na interface de controle e o equipamento pode ser executado automaticamente. O sistema pode ajustar automaticamente o status de operação de acordo com os parâmetros monitorados em tempo real para garantir a estabilidade e a eficiência do processo de evaporação. Ao mesmo tempo, o equipamento também possui funções de diagnóstico de falhas e alarme. Uma vez que ocorre uma situação anormal, o operador pode ser notificado a tempo do processamento, o que reduz bastante a dificuldade de operação e intensidade do trabalho.

4. Cenários de aplicação de evaporadores de MVR

(I) Indústria química

Tratamento de águas residuais: Uma grande quantidade de águas residuais orgânicas de alta concentração e alta concentração é gerada durante o processo de produção química. Os evaporadores da MVR podem evaporar e concentrar essas águas residuais, separar o sal e a matéria orgânica nas águas residuais e obter descarga ou reutilização padrão de águas residuais. Por exemplo, na indústria química de clor-alqualês, os evaporadores de MVR podem ser usados ​​para tratar sais contendo sais como cloreto de sódio e hidróxido de sódio, recuperar substâncias úteis e reduzir o custo do tratamento de águas residuais.

Cristalização de sal: Ao recuperar sais inorgânicos, como cloreto de sódio, sulfato de sódio e sulfato de amônio a partir de águas residuais químicas, o evaporador de MVR pode fazer com que a solução atinja um estado supersaturado por evaporação e concentração, alcançando assim a cristalização e a precipitação de sais. Comparado aos processos tradicionais de evaporação e cristalização, esse método possui menor consumo de energia e maior eficiência de cristalização.

Recuperação de solvente orgânico: Na produção química, muitos solventes orgânicos (como etanol, acetona etc.) precisam ser reciclados e reutilizados. O evaporador da MVR pode evaporar e separar líquidos mistos contendo solventes orgânicos, concentrar e reciclar solventes orgânicos, reduzir os custos de produção e reduzir a poluição ambiental causada por solventes orgânicos.
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(Ii) Indústria farmacêutica

Concentração de extratos de medicina chinesa: Os extratos da medicina chinesa contêm uma grande quantidade de água e precisam estar concentrados para aumentar a concentração de ingredientes ativos. As características de evaporação de baixa temperatura do evaporador de MVR podem impedir que os componentes sensíveis ao calor na medicina chinesa sejam destruídos durante o processo de concentração, garantindo a eficácia da medicina chinesa. Por exemplo, os evaporadores de MVR têm sido amplamente utilizados no processo de concentração de extratos de medicina chinesa, como Ginseng e Angelica. ​

Concentração do caldo de fermentação: No processo de produção de fermentação de medicamentos como antibióticos e aminoácidos, o caldo de fermentação precisa ser concentrado. O evaporador da MVR pode concentrar com eficiência o caldo de fermentação, mantendo a atividade e a pureza do produto de fermentação e melhorando a qualidade do produto. ​

Recuperação de solventes: Uma grande quantidade de solventes orgânicos, como etanol e metanol, é usada no processo farmacêutico. O evaporador da MVR pode ser usado para recuperar esses solventes orgânicos, reduzir os custos de produção e atender aos requisitos de proteção ambiental da produção de medicamentos.
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(Iii) indústria de alimentos

Concentração de suco: O evaporador de MVR pode concentrar o suco a baixa temperatura, mantendo o sabor, a cor e os nutrientes do suco na maior extensão. Depois de estar concentrado pelo MVR evaporador, o suco tem um sabor mais rico e é fácil de armazenar e transportar. Por exemplo, no processo de produção de suco de laranja, suco de maçã e outros sucos, o MVR evaporador se tornou o equipamento de concentração convencional. ​

Processamento de laticínios: No processo de concentração de produtos lácteos, como leite e soro de leite, o evaporador de MVR pode evitar os danos da alta temperatura aos nutrientes, como proteínas e gordura em produtos lácteos, e garantir a qualidade dos produtos lácteos. Ao mesmo tempo, através da concentração, o prazo de validade dos produtos lácteos pode ser estendido e o valor agregado dos produtos pode ser aumentado. ​

Concentração do líquido de açúcar: Para a concentração de líquidos de açúcar, como xarope e mel, o evaporador de MVR pode operar a uma temperatura mais baixa para impedir que o líquido de açúcar caramelize devido ao superaquecimento, o que afeta a qualidade do produto. O líquido de açúcar concentrado tem uma concentração mais alta, que é conveniente para o processamento e embalagem subsequentes.

(Iv) Indústria de proteção ambiental

Tratamento de lixiviados: O lixiviado contém uma grande quantidade de matéria orgânica, nitrogênio de amônia, metais pesados ​​e outros poluentes, o que é difícil de tratar. O evaporador da MVR pode evaporar e concentrar lixiviado, reduzir o volume de lixiviados e reduzir a carga do tratamento subsequente. Ao mesmo tempo, parte dos recursos hídricos pode ser recuperada por evaporação e concentração, e os recursos podem ser reciclados. ​

Eletroplicar o tratamento de águas residuais: As águas residuais eletroplatadas contêm uma grande quantidade de íons de metais pesados ​​(como cromo, níquel, cobre etc.) e cianeto e outras substâncias nocivas. O evaporador da MVR pode evaporar e concentrar as águas residuais eletroplatadas, os íons de metais pesados ​​separados e outros poluentes e realizar reutilização de águas residuais e recuperação de metais pesados. Por exemplo, no tratamento de águas residuais cromadas, o evaporador de MVR pode se concentrar e recuperar os íons cromium em águas residuais para a produção de eletroplicar novamente. ​

Impressão e tingimento de tratamento de águas residuais: A impressão e o tingimento de águas residuais contêm uma grande quantidade de poluentes, como corantes, auxiliares e sais inorgânicos, com cor escura e bacalhau. O evaporador da MVR pode evaporar e concentrar a impressão e o tingimento de águas residuais, remover sal e corantes das águas residuais, fazer com que as águas residuais atendam aos padrões de reutilização e reduza o consumo de recursos de água e a descarga de águas residuais das empresas de impressão e tingimento. ​

(V) Desalinização da água do mar e recuperação de recursos

Tratamento de água concentrada de osmose reversa: Osmose reversa é uma tecnologia comumente usada na dessalinização da água do mar e tratamento de águas residuais, mas produzirá uma certa quantidade de água concentrada. O evaporador da MVR pode concentrar ainda mais a água concentrada de osmose reversa, recuperar os recursos hídricos e melhorar a taxa de utilização dos recursos hídricos. Ao mesmo tempo, o volume de água concentrada concentrada é reduzida, o que é conveniente para o tratamento e descarte subsequentes. ​

Extração de lítio de Salt Lake: A salmoura de Salt Lake contém ricos recursos de lítio, mas a concentração de lítio é baixa, por isso precisa ser concentrada e extraída. O evaporador da MVR desempenha um papel importante no processo de extração de lítio de Salt Lake. Ao evaporar e concentrar a salmoura de Salt Lake, a concentração de lítio é aumentada, fornecendo condições mais favoráveis ​​para o processo subsequente de extração de lítio.

V. Comparação entre o MVR Evaporator e outros evaporadores

Para entender as características do evaporador de MVR mais intuitivamente, comparamos-o com o evaporador de efeitos multi-efeitos tradicionais e o evaporador de recompressão de vapor térmico (TVR). A comparação específica é mostrada na tabela a seguir:

Como pode ser visto na tabela de comparação, o MVR evaporador tem vantagens óbvias no consumo de energia, custos operacionais, desempenho de proteção ambiental e qualidade do produto e é especialmente adequado para indústrias e cenários de aplicação sensíveis aos custos de energia e com altos requisitos para a qualidade do produto. ​

Vi. Conclusão

Como uma tecnologia inovadora de evaporação, o MVR Evaporator mostrou amplas perspectivas de aplicação em muitos setores, como proteção química, farmacêutica, alimentar e ambiental, devido a suas muitas vantagens, como alta eficiência e economia de energia, proteção ambiental, alta qualidade do produto e operação simples. Com a crescente atenção dada a questões energéticas e requisitos de proteção ambiental, o MVR evaporador certamente desempenhará um papel mais importante na produção industrial futura e fornecerá um forte apoio às empresas para alcançar o desenvolvimento sustentável. Ao escolher o evaporador da MVR, as empresas devem considerar o desempenho, o custo de investimento e o custo operacional do equipamento de acordo com suas próprias necessidades de produção, características do material, fornecimento de energia e outros fatores e escolher os equipamentos e soluções de processo mais adequados. Ao mesmo tempo, com o avanço contínuo da ciência e da tecnologia, a tecnologia de evaporador de MVR também está se desenvolvendo e aprimorando constantemente, e espera -se que seja aplicado em mais campos no futuro e obtenha melhores benefícios econômicos e sociais.