MVR蒸发器技术方案与工艺应用
MVR蒸发器技术设计方案。MVR蒸发设备主要由单效或双效蒸发器、分离器、压缩机、真空泵、循环泵、操作平台、电器仪表控制柜及阀门、管路等系统组成,主要设计方案如下:(1)中小型的MVR蒸发器,占地面积在10 m2~50 m2的范围内,可以设计成移动式结构,便于安装、调试和运输;(2)加热器采用板式强制循环蒸发器,在蒸发器板间不产生蒸发,物料在分离器中闪蒸;配合循环泵使用,可实现循环蒸发,其达到蒸发浓度;因具有多效降膜蒸发器物料流速高、不宜结垢、传热系数大等优点,所以加热器内部料液不会发生相变,避免了物料在设备内结垢结晶堵塞所造成的危险;(3)由于溶液在加热器中通过蒸汽进行换热,换完热的溶液在高温中进入分离器,在分离器中产生闪蒸,蒸发所产生的二次蒸汽中,往往携带着大小不等的液滴。为了防止大液滴从二次蒸汽出口飞溅出去,该装置配备臻荣科技自主研发的除沬器,在分离器内及二次蒸汽出口设置了折流式、旋流式并连的曲折通道除雾装置。由此有效地防止了液滴夹带料液的现象,延长了设备的使用寿命。
MVR蒸发器技术性能指标包括:(1)蒸发能力:5 L/h~60 t/ h;(2)蒸发温度:40℃~100℃;(3)蒸发每吨水耗电量:25 KW-100 KW;(4)鲜蒸汽消耗量:0 t/h;(5)进料含固量:无要求;(6)出料含固量:可以直接蒸发到结晶;(7)蒸发模式:降膜、升膜、强制循环等多种方式。
蒸发器、预热器结垢是指浓盐废水中含有大量的杂质盐,不断蒸发浓缩后形成晶核。蒸发器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物,由于未对其进行水处理,MVR蒸发器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等,这些污垢牢固附着于铜管内表面,换热器长期运行后,晶核附着于换热管(或面)内表面而结垢,轻则影响换热器效率,重则会使换热管堵塞,甚至引发停机、停产、鼓疱、裂纹等事故,严重影响蒸发结晶装置正常运行,造成较大的经济损失。
MVR原理
MVR是蒸汽机械再压缩技术,(mechanical vapor recompression )的简称。MVR蒸发器是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。
MVR其工作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩,温度、压力提高,热焓增加,然后进入换热器冷凝,以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外,整个蒸发过程中无需生蒸汽从蒸发器出来的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样原来要废弃的蒸汽就得到充分的利用,回收潜热,提高热效率,生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效
为使蒸发装置的制造尽可能简单和操作方便,可使用离心式压缩机、罗茨式压缩机。这些机器在1:1.2到1:2压缩比范围内其体积流量较高。
MVR蒸发器应用范围
1、蒸发浓缩;
2、蒸发结晶;
3、低温蒸发。
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气、供水能力不足,场地不够的现有工厂,特别使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。
MVR蒸发器如何清洗
本方案根据mvr蒸发器现场进行化学清洗、预膜处理的相关技术数据和技术要求编制成,同时还参照了下列技术文件:
(1) DL/T957-2005 《火电厂凝汽器化学清洗、预膜导则》
(2) SD135-86 《锅炉化学清洗导则》
(3) HG/T2387-92 《工业设备化学清洗质量标准》
2、结垢原因及危害
(1)、正常的结垢原因及危害
mvr蒸发器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物,由于未对其进行水处理,蒸发器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等,这些污垢牢固附着于铜管内表面,导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低,影响机组的运行效率,造成较大的经济损失。
(2)、清洗后换热效率降低的原因及危害
一般来讲,按照正常的清洗工艺和选择合适的清洗药剂清洗后的蒸发器系统,换热效果在1-2年内是不会出现换热效率下降的,但是如果不按照正常的工艺来清洗,还有就是如果选择的药剂不正确,就会导致整个系统清洗不干净,甚至会出现严重腐蚀设备管线的事情。
选择的清洗剂是根据水垢的成份的情况而定,结垢的成份和原因不同,所选用的清洗剂也不同,否则会发生清洗不干净或者清洗过腐蚀的情况。
3、清洗原理
钙镁碳酸盐水垢易溶于强酸,反应放出二氧化碳气体,生成易溶于水的物质而达到清洗除垢的目的,其溶解反应方程式为:
CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2?
Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O
在清洗过程中,H+ 会对金属机体产生腐蚀,并出现氢脆现象,因此清洗剂中要加入相应的缓蚀剂;溶解产生的Fe3+、Cu2+等氧化性离子会造成金属机体的点蚀、镀铜等现象,因此清洗液中还需加入掩蔽剂。
4、化学清洗前的准备工作
4.1 断开与mvr蒸发器无关的其它系统。
4.2 开启蒸发器水侧高点放空阀和蒸汽侧低点导淋阀,以清洗过程中反应产生的大量气体能够及时排放和清洗液的充满度;同时通过导淋阀监测清洗过程中换热器铜管的泄漏情况。
4.3 为了监测系统的清洗效果及清洗过程中设备的腐蚀情况,在清洗施工前,将相当于设备材质的标准腐蚀试片、监测管段分别悬挂于清洗槽中。
5、mvr蒸发器化学清洗、预膜处理
化学清洗流程:
水冲洗→酸洗除垢→水冲洗→钝化预膜→水质处理
5.1 水冲洗
水冲洗的目的是清除设备内松散的污物,当出口处冲洗水目测无大颗粒杂质存在时,水冲洗结束。
5.2 酸洗除垢
水冲洗结束后,在清洗槽内循环添加“云清牌 蒸发器清洗剂”,控制清洗主剂浓度在3~10%、于系统内进行循环清洗去污,清洗时间8 ~12小时,定时取样分析清洗主剂的浓度,当其浓度在2 小时内趋于稳定值且清洗系统内没有气体放出时,结束酸洗过程。
监测项目:
清洗主剂浓度(%) 1次?半小时;
5.3 水冲洗
清洗工序完成后,进行水冲洗。开启系统的循环泵用工业水置换排出废酸溶液,冲洗残留淤泥及残渣,同时在排污池中用NaOH对废液进行中和处理(pH值5~9)。当出口处目测杂质不多时、且pH值大于5时结束水冲洗。
监测项目:
中和处理pH值 1次/10分钟。
水冲洗 pH值 1次/半小时
5.4 钝化处理
水冲洗合格后,循环添加2-3%(重量)的“云清牌 蒸发器钝化剂”进行化学预膜处理,来提高铜管的耐腐蚀性能。待整个mvr系统溶液浓度混合均匀后停止循环,浸泡8~10小时。然后将钝化液排放用盐酸中和(pH值5~9),清洗过程结束。
监测项目:
循环配料过程pH值 1次/半小时
中和处理pH值 1次/10分钟。
6、清洗效果
6.1 清洗结束后,从清洗槽中取出监视管观察,管内、外表面应洁净,无残留污垢、无点蚀、无脱锌腐蚀等现象,目测除垢率应为;
6.2 整个清洗过程完成后,打开换热器人孔观察,被清洗的铜管表面应清洁、污垢无残留,设备洗净率应≥98%,管板及封头处无镀铜现象发生;化学清洗后,mvr蒸发器的管线几乎没有发生泄漏。
6.3 清洗结束后从系统中取出监测的标准腐蚀试片测其腐蚀率均应符合HG / T 2387-92《工业设备化学清洗质量标准》的要求。
7、结论
实践,本技术具有除垢、清洗速度快,对金属基体腐蚀小,在清洗过程中对金属有钝化作用,因此没有脱锌和过洗现象出现,清洗完成后钝化膜致密完整。本产品不含有毒有害物质,因此使用安全、废液、安全环保,使用方法简便易于掌握。该产品的推广应用为mvr蒸发器安全运行提供了。
8、废液处理
上述工程废液不经处理,不能排放,否则将造成安全隐患,同时造成环境的污染。
将上述工程废液用本公司生产的废液处理剂处理后,有害物质的含量被降到低,各项指标均能达到环保排放指标。
9、施工注意事项
(1)施工人员进入现场按规定戴好劳保用品,需要穿胶鞋、胶皮手套、口罩及眼罩;
(2)施工现场要有良好的通风,操作现场要有方便、充足的水源。
(3)在搬运有腐蚀性的药品时,应尽量采用叉车等搬运工具。严禁溅入眼、口、皮肤上。如误触,立即用大量清水冲洗,严重者,请立即就医。
(4)施工药品应放在阴凉通风处,并做好“危险品勿动”等的醒目标记,密封保存,长期有效。
MVR升膜蒸发器
MVR蒸发器采用压缩机提高二次蒸汽的能量,并对提高能量的二次蒸汽加以利用,回收二次蒸汽的潜热。
MVR升膜蒸发器
MVR升膜蒸发器具体为:将蒸发器产生的二次蒸汽,通过压缩机的绝热压缩,使其压力、温度提高后,再作为加热蒸汽送入蒸发器的加热室,冷凝放热,因此蒸汽的潜热得到了回收利用。
2 升膜蒸发器的特点
基本原理:升膜式列管蒸发器又称垂直长管升膜蒸发器, 由一组竖的沸腾管组成, 管外用热媒都用蒸汽加热。料液连续地从底部加入,料液上升到一个短距离, 通过预热, 开始沸腾,料液中产生气泡, 继而形成液膜和二次蒸汽的气液混合物, 产生的二次蒸汽夹带着液滴在管中心以的速度旋转地向上运行, 而把未蒸发的料液, 拉曳成薄膜沿管壁上升,所以这种设备称之为升膜式蒸发器。高速的二次蒸汽与夹带的液滴从管顶喷出, 一起进入旁侧的气液分离器, 二次蒸汽从气液分离器顶部引出, 而浓缩液从底部排出。
特点:
1) 料液在管内的停留时间只有数秒钟乃至数十秒钟。这样短的时间, 而且存液量小, 故特别适用于热敏性料液之浓缩, 例如牛奶、橘子汁、医药的青和、以及农药的春雷和赤等等, 可避免或减少物料的热分解。
2) 结构简单, 维修方便,可在减压、常压和加压下操作
3) 浓缩比不能太高,如浓缩比过高, 则因料液少, 管壁湿润差, 形成固体溶质粘附在壁上的“ 干管”现象, 不仅增加热阻, 而且堵塞加热管。
4) 只适用于蒸发中等粘度的料液,不适于有晶体析出的物料,不适于易结垢物料。
特点
1) 蒸发水量可达0.5t/h~5t/h3) 适于食品药品等热敏性物料的蒸发,适于处理量较小的项目。