Aujourd'hui, alors que la production industrielle continue de poursuivre une grande efficacité, une économie d'énergie et une protection de l'environnement, l'évaporateur MVR, en tant qu'équipement d'évaporation avancé, émerge progressivement et est largement utilisé dans de nombreux domaines. Le MVR est l'abréviation de la recompression mécanique de vapeur. Cette technologie réduit considérablement la dépendance à l'énergie externe en recyclant intelligemment l'énergie de vapeur secondaire générée par elle-même, apportant des avantages économiques et environnementaux importants aux entreprises. Ensuite, jetons un regard plus approfondi sur le principe de travail, les avantages uniques et les scénarios d'application riches de Évaporateur MVR . ​

I. Principe de travail de l'évaporateur MVR

(I) principe de base

Le principe central de l'évaporateur MVR est d'utiliser le compresseur pour comprimer la vapeur secondaire générée pendant l'évaporation. Lorsque le matériau est chauffé et évaporé dans l'évaporateur, une grande quantité de vapeur secondaire à basse température et à basse pression sera générée. Ces vapeur contiennent une certaine quantité d'énergie, mais ne peuvent pas être directement utilisées pour chauffer à nouveau le matériau. À l'heure actuelle, le compresseur joue un rôle clé. Il suce la vapeur secondaire à basse température et à basse pression et la comprime par le travail mécanique, ce qui augmente considérablement la température et la pression de la vapeur, et la valeur d'enthalpie augmente également en conséquence, la convertissant ainsi en vapeur à haute température et à haute pression. Cette partie de la vapeur comprimée est renvoyée dans la chambre de chauffage de l'évaporateur et utilisée comme source de chaleur pour chauffer le matériau. En train de libérer la chaleur latente, la vapeur se condense dans l'eau liquide et est libérée, terminant la réutilisation de l'énergie. De plus, la chaleur sensible de l'eau condensée peut être utilisée davantage pour préchauffer le matériau à évaporer, réalisant l'utilisation à plusieurs niveaux de l'énergie et améliorant considérablement l'efficacité thermique. ​

(Ii) Explication détaillée du processus de travail

Évaporation des matériaux: Le matériau à traiter entre en premier dans la chambre d'évaporation de l'évaporateur, où le matériau est chauffé (le chauffage initial peut généralement être effectué par une petite quantité de vapeur fraîche, etc.), et le solvant (comme l'eau) commence à s'évaporer, générant de la vapeur secondaire. Alors que le processus d'évaporation se poursuit, le soluté dans le matériau se concentre progressivement. ​

Compression de vapeur: La vapeur secondaire générée à partir de la chambre d'évaporation pénètre dans le compresseur. Les compresseurs comprennent généralement des types centrifuges et de racines. Prenant l'exemple du compresseur centrifuge, il utilise une roue rotative à grande vitesse pour travailler sur la vapeur, augmentant la vitesse et la pression de la vapeur, atteignant ainsi une augmentation de la température. Par exemple, la vapeur d'eau saturée de l'évaporateur est comprimée de l'état d'aspiration p1 = 1,9bar, t1 = 119 ℃ à p2 = 2,7bar, t2 = 161 ℃ (rapport de compression π = 1,4). ​

Échange de chaleur et condensation: La vapeur à haute température et haute pression comprimée pénètre dans la chambre de chauffage de l'évaporateur et échange la chaleur avec le matériau dans la chambre d'évaporation. La vapeur libère la chaleur latente et le matériau absorbe la chaleur et continue de s'évaporer. Après avoir libéré la chaleur, la vapeur se condense progressivement en eau liquide et est déchargée par la sortie du condensat. ​

Circulation et contrôle: Pendant tout le processus, la température, la pression, le niveau de liquide et d'autres paramètres du système sont surveillés en temps réel via des capteurs. Le système de contrôle ajuste automatiquement la puissance du compresseur, le débit de la vapeur et la vitesse d'alimentation et de décharge du matériau en fonction de ces paramètres pour assurer le fonctionnement stable du système d'évaporation. Par exemple, lorsque le niveau de liquide dans la chambre d'évaporation est trop élevé, le débit de la pompe de décharge est automatiquement augmenté; Lorsque la température dans la salle de chauffage est trop faible, le compresseur est ajusté pour augmenter la température de la vapeur.

Ii Composants clés de l'évaporateur MVR

(I) Compresseur

Le compresseur est le composant central de l'évaporateur MVR, et ses performances affectent directement l'efficacité opérationnelle et la consommation d'énergie de l'ensemble du système. Les types de compresseurs courants comprennent les compresseurs centrifuges et les compresseurs de racines.

Compresseur centrifuge: Il présente les avantages d'un débit de grand volume, d'une structure compacte et d'un fonctionnement en douceur. Il utilise la rotation à grande vitesse de la roue pour permettre à la vapeur d'obtenir de l'énergie sous l'action de la force centrifuge et d'atteindre la pression et l'augmentation de la température. Il convient aux systèmes d'évaporation à grande échelle et peut gérer une grande quantité de vapeur secondaire.

Compresseur de racines: Il s'agit d'un compresseur de déplacement positif avec une efficacité élevée dans une plage de rapport de compression plus faible. Il utilise deux rotors rotatifs de manière synchrone pour pousser la vapeur de l'entrée d'air vers la sortie d'air pour obtenir une compression de vapeur. Les compresseurs de racines sont largement utilisés à certaines occasions où le rapport de compression n'est pas élevé et le débit est relativement faible.

(Ii) l'évaporateur

L'évaporateur est l'endroit où le matériau s'évapore et sa conception structurelle affecte directement l'efficacité d'évaporation et la qualité du produit. Les types d'évaporateurs courants incluent la chute des évaporateurs de films, les évaporateurs de circulation forcée, etc.
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Évaporateur de film de Falling: Le matériau pénètre du distributeur liquide en haut de l'évaporateur et forme un film liquide uniforme le long de la paroi intérieure du tube d'échange de chaleur sous l'action de la gravité et s'écoule vers le bas. La vapeur chauffante chauffe le matériau à l'extérieur du tube et le matériau s'évapore progressivement pendant l'écoulement. L'évaporateur du film tombant a les avantages d'une efficacité de transfert de chaleur élevée et d'un temps de séjour de matériaux court et convient à l'évaporation des matériaux sensibles à la chaleur. ​

Évaporateur de circulation forcée: Le matériau circule à grande vitesse dans l'évaporateur à travers une pompe de circulation. Une fois le matériau chauffé dans le tube de chauffage, il pénètre dans la chambre de séparation de l'évaporation pour la séparation du gaz-liquide. L'évaporateur de circulation forcée peut gérer des matériaux à haute viscosité et à cntain facile à craigner, et la puissance fournie par sa pompe de circulation peut effectivement empêcher la mise à l'échelle et le colmatage dans le tube de chauffage. ​

(Iii) Échangeur de chaleur

L'échangeur de chaleur joue un rôle clé dans le transfert de la chaleur dans l'évaporateur MVR. La vapeur à haute température comprimée échange de la chaleur avec le matériau à évaporer dans l'échangeur de chaleur, transfère la chaleur vers le matériau et se condense en eau liquide. L'efficacité de transfert de chaleur de l'échangeur de chaleur affecte directement le taux d'utilisation d'énergie du système. Les types courants d'échangeurs de chaleur comprennent les échangeurs de chaleur et les échangeurs de chaleur à tube. ​

Échangeur de chaleur à plaque: Il est composé d'une série de plaques métalliques ondulées empilées ensemble, avec des canaux fluides formés entre les plaques. Il présente les avantages d'une efficacité de transfert de chaleur élevée, d'une petite empreinte, de nettoyage et d'entretien faciles. ​

Échangeur de chaleur à tube: Il est composé de faisceaux de tubes, de coquilles, de feuilles de tube et d'autres composants. Le matériau et le moyen de chauffage s'écoulent respectivement du côté du tube et du côté de la coquille, et l'échange de chaleur est effectué à travers la paroi du tube. L'échangeur de chaleur à tube a une structure robuste et convient aux conditions de travail à haute température, haute pression et hautement corrosives. ​

(Iv) Système de contrôle ​

Le système de contrôle est la garantie du fonctionnement stable de l'évaporateur MVR. Il surveille la température, la pression, le niveau de liquide, le débit et d'autres paramètres dans le système en temps réel via divers capteurs, et ajuste automatiquement la vitesse du compresseur, l'ouverture de la vanne de vapeur, le débit de pompe de matériau et d'autres actionneurs en fonction de la stratégie de contrôle prédéfinie pour garantir que le système fonctionne dans les meilleures conditions de travail. Le système de contrôle avancé possède également des fonctions de surveillance et d'enregistrement de données à distance, ce qui facilite les opérateurs pour saisir l'état de fonctionnement de l'équipement en temps réel et analyser les données historiques pour fournir une base pour l'optimisation et la maintenance de l'équipement.

Iii. Avantages de l'évaporateur MVR

(I) efficacité énergétique élevée

L'un des plus grands avantages de l'évaporateur MVR est son efficacité énergétique extrêmement élevée. L'équipement d'évaporation traditionnel nécessite généralement une grande quantité de source de chaleur externe (comme la vapeur) pour maintenir le processus d'évaporation, tandis que l'évaporateur MVR réduit considérablement la demande d'énergie externe en recyclant la chaleur latente de la vapeur secondaire. Selon les statistiques, l'évaporateur MVR peut économiser 50% à 80% de la consommation d'énergie par rapport aux équipements d'évaporation traditionnels à effets multiples. Avec la hausse des prix de l'énergie aujourd'hui, cela apporte sans aucun doute des économies de coûts importantes aux entreprises. Par exemple, dans le processus de production d'une entreprise chimique, après avoir adopté l'évaporateur MVR, le coût annuel de consommation de vapeur a été réduit par des millions de yuan.

(Ii) un faible coût d'exploitation

En raison de la réduction significative de la consommation d'énergie, le coût de fonctionnement de l'évaporateur MVR a également chuté de manière significative. De plus, l'évaporateur MVR adopte généralement un système de contrôle avec un degré élevé d'automatisation, ce qui réduit la charge de travail du fonctionnement manuel et de l'entretien, et réduit encore les coûts de main-d'œuvre. Dans le même temps, sa conception structurelle compacte rend l'empreinte plus petite, réduisant le coût de la construction et de la location des plantes. Dans l'ensemble, l'évaporateur MVR peut économiser de nombreux coûts d'exploitation pour les entreprises pendant l'exploitation à long terme. ​

(Iii) une bonne performance environnementale

La consommation d'énergie plus faible signifie moins d'émissions de gaz à effet de serre. Pendant le fonctionnement, l'évaporateur MVR réduit sa dépendance à l'égard des sources de chaleur externes (telles que la vapeur générée par les chaudières au charbon et à l'huile), réduisant considérablement l'émission de polluants tels que le dioxyde de carbone et le dioxyde de soufre, qui répond aux exigences strictes de la Société d'aujourd'hui pour la protection de l'environnement. Par exemple, dans certaines industries pharmaceutiques et alimentaires ayant des exigences de protection de l'environnement extrêmement élevées, les évaporateurs MVR sont largement utilisés en raison de leurs excellentes performances environnementales. ​

(Iv) une qualité de produit élevée ​

Pendant le processus d'évaporation, l'évaporateur MVR utilise une différence de température plus faible pour l'échange de chaleur, ce qui peut éviter efficacement la dégradation de la qualité du matériau en raison de la surchauffe. Cet avantage est particulièrement évident pour certains matériaux sensibles à la chaleur (tels que les médicaments, les jus de fruits, etc.). Dans des conditions d'évaporation à basse température, les ingrédients efficaces du matériau peuvent être mieux conservés, garantissant ainsi la qualité et le goût du produit. Par exemple, dans le processus de concentration de jus de fruits, l'utilisation d'évaporateurs MVR peut conserver les vitamines et les composants d'arôme dans le jus dans la plus grande mesure, ce qui rend le goût du jus concentré plus près du jus frais.

(V) fonctionnement simple et degré élevé d'automatisation

L'évaporateur MVR est équipé d'un système de contrôle avancé. L'opérateur n'a besoin que de définir les paramètres pertinents sur l'interface de contrôle et l'équipement peut fonctionner automatiquement. Le système peut ajuster automatiquement l'état de fonctionnement en fonction des paramètres surveillés en temps réel pour assurer la stabilité et l'efficacité du processus d'évaporation. Dans le même temps, l'équipement a également des fonctions de diagnostic et d'alarme de défauts. Une fois qu'une situation anormale se produit, l'opérateur peut être informé à temps pour le traitement, ce qui réduit considérablement la difficulté de fonctionnement et d'intensité de main-d'œuvre.

Iv. Scénarios d'application des évaporateurs MVR

(I) Industrie chimique

Traitement des eaux usées: Une grande quantité d'eaux usées organiques à haute concentration à haute concentration est générée pendant le processus de production chimique. Les évaporateurs MVR peuvent évaporer et concentrer ces eaux usées, séparer le sel et la matière organique dans les eaux usées et obtenir une décharge ou une réutilisation standard des eaux usées. Par exemple, dans l'industrie chimique du chlor-alcali, les évaporateurs MVR peuvent être utilisés pour traiter les eaux usées contenant des sels tels que le chlorure de sodium et l'hydroxyde de sodium, récupérer des substances utiles et réduire le coût du traitement des eaux usées.

Cristallisation du sel: Lors de la récupération des sels inorganiques tels que du chlorure de sodium, du sulfate de sodium et du sulfate d'ammonium à partir des eaux usées chimiques, l'évaporateur MVR peut faire en sorte que la solution atteigne un état supersaturé par évaporation et concentration, atteignant ainsi la cristallisation et la précipitation des sels. Par rapport aux processus d'évaporation et de cristallisation traditionnels, cette méthode a une consommation d'énergie plus faible et une efficacité de cristallisation plus élevée.

Récupération du solvant organique: Dans la production chimique, de nombreux solvants organiques (comme l'éthanol, l'acétone, etc.) doivent être recyclés et réutilisés. L'évaporateur MVR peut évaporer et séparer les liquides mixtes contenant des solvants organiques, concentrer et recycler des solvants organiques, réduire les coûts de production et réduire la pollution de l'environnement causée par des solvants organiques.
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(Ii) l'industrie pharmaceutique

Concentration d'extraits de médecine chinoise: Les extraits de médecine chinoise contiennent une grande quantité d'eau et doivent être concentrés pour augmenter la concentration d'ingrédients actifs. Les caractéristiques d'évaporation à basse température de l'évaporateur MVR peuvent éviter que les composants thermiques en médecine chinoise ne soient détruits pendant le processus de concentration, garantissant l'efficacité de la médecine chinoise. Par exemple, les évaporateurs du MVR ont été largement utilisés dans le processus de concentration des extraits de médecine chinoise tels que le ginseng et l'angelique. ​

Concentration du bouillon de fermentation: Dans le processus de production de fermentation de médicaments tels que les antibiotiques et les acides aminés, le bouillon de fermentation doit être concentré. L'évaporateur MVR peut concentrer efficacement le bouillon de fermentation tout en maintenant l'activité et la pureté du produit de fermentation et l'amélioration de la qualité du produit. ​

Récupération des solvants: Une grande quantité de solvants organiques, tels que l'éthanol et le méthanol, sont utilisées dans le processus pharmaceutique. L'évaporateur MVR peut être utilisé pour récupérer ces solvants organiques, réduire les coûts de production et répondre aux exigences de protection de l'environnement de la production de médicaments.
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(Iii) l'industrie alimentaire

Concentration de jus: L'évaporateur MVR peut concentrer le jus à basse température, conservant la saveur, la couleur et les nutriments du jus dans la plus grande mesure. Après avoir été concentré par l'évaporateur MVR, le jus a un goût plus riche et est facile à stocker et à transporter. Par exemple, dans le processus de production du jus d'orange, du jus de pomme et d'autres jus, l'évaporateur MVR est devenu l'équipement de concentration grand public. ​

Traitement laitier: Dans le processus de concentration des produits laitiers tels que le lait et le lactosérum, l'évaporateur MVR peut éviter les dommages à haute température aux nutriments tels que les protéines et les graisses dans les produits laitiers, et assurer la qualité des produits laitiers. Dans le même temps, grâce à la concentration, la durée de conservation des produits laitiers peut être prolongée et la valeur ajoutée des produits peut être augmentée. ​

Concentration de liquide de sucre: Pour la concentration de liquides de sucre tels que le sirop et le miel, l'évaporateur MVR peut fonctionner à une température plus basse pour empêcher le liquide de sucre de caraméliser en raison de la surchauffe, ce qui affecte la qualité du produit. Le liquide de sucre concentré a une concentration plus élevée, ce qui est pratique pour le traitement et l'emballage ultérieurs.

(Iv) l'industrie de la protection de l'environnement

Traitement de lixiviat: Le lixiviat contient une grande quantité de matière organique, de l'azote d'ammoniac, des métaux lourds et d'autres polluants, ce qui est difficile à traiter. L'évaporateur MVR peut évaporer et concentrer les lixiviats, réduire le volume de lixiviat et réduire la charge du traitement ultérieur. Dans le même temps, une partie des ressources en eau peut être récupérée par évaporation et concentration, et les ressources peuvent être recyclées. ​

Traitement des eaux usées électrodagiques: Les eaux usées électroplatées contient une grande quantité d'ions métalliques lourds (comme le chrome, le nickel, le cuivre, etc.) et le cyanure et d'autres substances nocives. L'évaporateur MVR peut s'évaporer et concentrer les eaux usées électrodagiques, séparer les ions de métaux lourds et autres polluants, et réaliser la réutilisation des eaux usées et la récupération des métaux lourds. Par exemple, dans le traitement des eaux usées du placage de Chrome, l'évaporateur MVR peut se concentrer et récupérer les ions de chrome dans les eaux usées pour l'électroplastion de la production. ​

Impression et teinture du traitement des eaux usées: L'impression et la teinture des eaux usées contient une grande quantité de polluants tels que les colorants, les auxiliaires et les sels inorganiques, avec une couleur foncée et une morue élevée. L'évaporateur MVR peut évaporer et concentrer l'impression et la teinture des eaux usées, éliminer le sel et les colorants des eaux usées, faire en sorte que les eaux usées répondent aux normes de réutilisation et réduisent la consommation de ressources en eau et la décharge des eaux usées des entreprises d'impression et de teinture. ​

(V) dessalement de l'eau de mer et récupération des ressources

Traitement de l'eau concentré sur l'osmose inversée: L'osmose inverse est une technologie couramment utilisée dans le dessalement de l'eau de mer et le traitement des eaux usées, mais elle produira une certaine quantité d'eau concentrée. L'évaporateur MVR peut concentrer davantage de l'eau concentrée sur l'osmose inverse, récupérer les ressources en eau et améliorer le taux d'utilisation des ressources en eau. Dans le même temps, le volume d'eau concentré concentré est réduit, ce qui est pratique pour le traitement et l'élimination ultérieurs. ​

Extraction au lithium de Salt Lake: La saumure de Salt Lake contient de riches ressources de lithium, mais la concentration de lithium est faible, elle doit donc être concentrée et extraite. L'évaporateur MVR joue un rôle important dans le processus d'extraction au lithium de Salt Lake. En évaporant et en concentrant la saumure du lac Salt, la concentration de lithium est augmentée, fournissant des conditions plus favorables pour le processus d'extraction du lithium ultérieure.

V. Comparaison entre l'évaporateur MVR et d'autres évaporateurs

Afin de comprendre plus intuitivement les caractéristiques de l'évaporateur MVR, nous le comparons avec l'évaporateur multi-effets traditionnel et l'évaporateur de recompression thermique de vapeur (TVR). La comparaison spécifique est indiquée dans le tableau suivant:

Comme le montre le tableau de comparaison, l'évaporateur MVR présente des avantages évidents dans la consommation d'énergie, les coûts d'exploitation, les performances de la protection de l'environnement et la qualité des produits, et convient particulièrement aux industries et aux scénarios d'application qui sont sensibles aux coûts d'énergie et ont des exigences élevées pour la qualité des produits. ​

Vi. Conclusion

En tant que technologie d'évaporation innovante, l'évaporateur MVR a montré de larges perspectives d'application dans de nombreuses industries telles que la protection chimique, pharmaceutique, alimentaire et environnementale en raison de ses nombreux avantages tels que la grande efficacité et la réduction de l'énergie, la protection de l'environnement, la qualité élevée des produits et le fonctionnement simple. Avec l'attention croissante accordée aux problèmes énergétiques et aux exigences de protection de l'environnement, l'évaporateur MVR jouera sûrement un rôle plus important dans la production industrielle future et fournira un fort soutien aux entreprises pour réaliser un développement durable. Lors du choix de l'évaporateur MVR, les entreprises devraient prendre en compte les performances, le coût d'investissement et le coût d'exploitation de l'équipement en fonction de leurs propres besoins de production, caractéristiques matérielles, approvisionnement en énergie et autres facteurs, et choisissez les solutions d'équipement et de processus les plus appropriées. Dans le même temps, avec le progrès continu de la science et de la technologie, la technologie MVR Evaporator se développe et s'améliore également, et il devrait être appliqué dans plus de domaines à l'avenir et réaliser de meilleurs avantages économiques et sociaux.