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。
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板片蒸发器
MVR板片蒸发器,是一种以板片作为加热器主体的新型MVR蒸发器。具有造价低的特点被广泛运用。
名 称 MVR板片蒸发器 特 点 造价低、维修方便
原理:
MVR板片蒸发系统,即机械式蒸汽再压缩板片蒸发系统。其原理是利用高能效蒸汽压缩机,对蒸发产生的二次蒸汽压缩做功,二次蒸汽热焓H1增加到H2,压力P1升至P2,温度T1升至T2。被压缩后的二次蒸汽(H2,P2,T2),被送往蒸发系统的加热器,对系统内的料液再进行加热,释放热能的二次蒸汽冷凝后离开蒸发系统。系统内料液浓度被提高。整个系统运行时所需要的能量就是将二次蒸汽热焓H1增加到H2所需要的电能,其他能量消耗极少。
组成:
预热器、冷凝水罐、板片加热器、物料泵、分离器、除雾器、蒸汽洗涤塔、蒸汽压缩机
传热系数高:这种结构的蒸发器,具有多变的流场,使得料液极易达到旺盛湍流状态,其传热系数是列管式的2-3倍;
传热系数高:这种结构的蒸发器,具有多变的流场,使得料液极易达到旺盛湍流状态,其传热系数是列管式的2-3倍;
不易堵塞:料液在换热面形成扰动流,能够冲刷换热面,使粘附在换热面的结垢体脱落,延缓了结垢周期。
不易堵塞:料液在换热面形成扰动流,能够冲刷换热面,使粘附在换热面的结垢体脱落,延缓了结垢周期。
表面非常光滑:采用的加工工艺,使得换热面表面粗糙度控制在非常低的值,使得污染物难以粘附。这种类型的换热器结垢速率只有列管式换热器的1/5。
表面非常光滑:采用的加工工艺,使得换热面表面粗糙度控制在非常低的值,使得污染物难以粘附。这种类型的换热器结垢速率只有列管式换热器的1/5。
容易清洗、维修:采用特的板片式结构,可以轻易的拆卸换热面,任何一块污染的或者是损坏换热面都可以轻易的更换。
容易清洗、维修:采用特的板片式结构,可以轻易的拆卸换热面,任何一块污染的或者是损坏换热面都可以轻易的更换。
动力消耗低:利用容易达到旺盛湍流的特点,可以大大提供传热系数K值,节省换热面积,同时可以降低强制循环泵的流量,大幅降低能耗。
动力消耗低:利用容易达到旺盛湍流的特点,可以大大提供传热系数K值,节省换热面积,同时可以降低强制循环泵的流量,大幅降低能耗。
适用于:各种无机盐的蒸发结晶、硬度较大的料液蒸发、垃圾渗透液蒸发浓缩、食品、发酵、医药行业的料液浓缩、无机盐的浓缩、热敏性物料的浓缩。
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。
MVR蒸发器控制系统
MVR蒸发器自动控制系统,是 为了满足MVR蒸发系统控制要求,诞生了基于西门子S7-300PLC和WINCC来实现蒸发过程的自动控制。
中文名 MVR蒸发器控制系统 特 点 控制方法
目录
1 概述
2 组成与特点
3 总结
概述
MVR蒸发器自动控制系统,是 为了满足MVR蒸发系统控制要求,诞生了基于西门子S7-300PLC和WINCC来实现蒸发过程的自动控制。
组成与特点
1、PLC控制系统
西门子S7-300是模块化PLC,可以满足中、小规模控制的性能要求,各种性能的模块可以非常好地满足和适应自动化控制任务,特别适用于汽车工业、环境技术、采矿、化工厂、生产技术以及食品加工等领域。
春景辉公司采用西门子S7-300 PLC,经过长期的经验积累与完善,已经拥有一套自主开发的、适合MVR蒸发器特点的、功能完善的PLC控制程序。程序中通过各种连锁控制及保护机制,在安全稳定的前提下,实现MVR蒸发器的全自动运行。程序包含以下几个重要功能,来实现系统的全自动运行。
(1)、压缩机作为MVR蒸发器的核心部件,程序中对压缩机采取了各种连锁控制及保护机制,压缩机的安全运行。
(2)、系统自动进料功能,通过程序,PLC根据相关传感器的反馈信号调节进料泵的转速,实现系统的连续进料。
(3)、系统自动排料功能,通过程序,PLC根据相关传感器的反馈信号调节出料阀的开度,实现浓缩液的浓度稳定在系统的设定值。
(4)、系统具有远程通讯和远程控制的功能,根据要求预留相应的通讯接口等。
其它功能保护及具体程序等会根据不同设备进行完善和优化,这里不再赘述。
2、上位机系统
上位机系统采用西门子公司的WINCC组态软件,结合WINCC的优点,已经拥有一套适合MVR蒸发器的上位机控制系统,并且在很多行业成功运行。
从图中可以看出,界面非常形象的展现出了整个设备的工艺流程,各水泵、阀门等控制对象也很清楚的显示出来。通过友善的控制界面,操作员会很方便的对每个控制对象进行控制。
此外,上位机系统还有还具有报警记录和数据记录等功能,可以性的记录设备运行中的报警信息和重要数据,以便操作人员及维修人员对设备的维护和保养。
总结
MVR蒸发器技术在国内的应用已经日趋成熟,和传统蒸发器比较,MVR蒸发器具有众多比克比拟的优点,所以在国内的应用已经越来越多。无论是在工艺设计方面还是电气空控制方面,都有丰富的经验,设备成功率达到。