MVR蒸發器裝置能量利用率高,自動化程度高,運行穩定,占地面積小,被越來越多的用戶所接受。但MVR蒸發系統在設計,運行中需考慮物料、海拔、設備、操作等諸多因素的影響,以下內容對可能影響MVR蒸發系統的各因素進行分析敘述:
物料的主要物性參數有:密度、溶液組成成分、比熱、粘度、沸點升高、表面張力、熱敏性、腐蝕性等,密度、溶液組成成分、定壓比熱、粘度極大響了物料側的傳熱系數,而傳熱系數的不同會直接影響蒸發面積的設計計算。
物料的粘度除了影響傳熱系數還會對蒸發器型式的選擇有影響。粘度高的物料須選擇強制循環或刮板式蒸發器,以防止物料流動速度過慢發生結焦的現象,同時強制循環蒸發器也可以更有效的預防裝置化學結垢,通過高速流體的湍流效果,降低換熱器化學結垢風險。
物料的熱敏性,要求物料在蒸發器中停留的時間要短,否則會使物料發生質變,則需減少蒸發器的效數或級數,減少物料在蒸發器中循環時間。如果蒸發物料對溫度有要求時,設計時一定要考慮蒸發溫度、蒸發器型式及流程的選擇。
一些物料的腐蝕性,如高含鹽廢水中氯根含量很高,特別是物料在高溫下的腐蝕性,這是影響選材的一個重要因素,尤其是MVR蒸發裝置的加熱器,材質通常是系統中最高的。
海拔是反應一個地區地勢高低的物理量。海拔高,當地的氣壓小,表壓降低,對應的溶液沸點降低。海拔高度對MVR蒸發的影響直接體現于系統的真空度以及對應飽和蒸汽的熱工參數。
為降低能耗MVR蒸發多數選擇在負壓下運行,其負壓的獲得需采用真空系統。真空系統另一個作用是將MVR蒸發裝置中的不凝氣抽出,防止不凝氣富集,降低傳熱效率,阻礙蒸發。
海拔高低會影響極限真空度。如水環真空泵在0海拔其極限真空為-0.094Mpa,在海拔1500m時,其極限真空為-0.08Mpa。對熱源蒸汽而言,表壓0.1Mpa的蒸汽,0海拔對應溫度為99.6℃,1500m海拔對應的溫度為95.1℃。可見海拔會對蒸汽熱工參數有影響,因此,在MVR蒸發設計時要充分考慮。
高海拔對于水泵電機的選擇也有影響,海拔超過1000,m時,需要選擇高原電機,以防止水泵電機不能按照設計參數運行,影響水泵流量和揚程。
工藝參數是MVR蒸發器的設計的根本,對原料特性參數的了解和掌握,才能更好的避免設計風險,確保系統能夠正常運行。物料濃度、組成成分、處理量和蒸發量決定設備的規模,效、級的數量,蒸汽壓縮機選型,蒸發面積的大小,換熱器材質,設備投資的成本。
進料濃度和出料濃度直接影響傳熱的計算和蒸發溫度的選擇,進而影響蒸汽壓縮機進、出口溫度的選擇。由于蒸發強度的問題,出料濃度還會影響蒸發器形式的選擇和蒸發流程的設計。
進、出料溫度。MVR蒸發裝置在工藝設計中要做到能量的極大化利用,因此在考慮滿足進、出口物料溫度的情況下通過工藝變化將冷凝水出口溫度降低最低。