




二十世纪末期,MVR 技术得到了快速发展。美国通用电气公司(GeneralElectric Company,简称 GE)在 1999年开始进行研发 MVR 技术在重油开采过程中废水蒸发回收的应用。现在该公司开发出的 MVR 系统已经成熟应用于重油开采废水回收中,据资料显示,该系统每蒸发 1 吨水仅需消耗15~16.3 k W·h 电量,其能耗只约占了加热蒸汽驱动的单级蒸发系统的 4%,节能效果显著。本世纪初期,能源成本急剧上升,在此背景下世界巨头们纷纷开始进行节能技术研究,美国斯旺森公(Swenson)成功开发出MVR 系统。ASPENPLUS软件对比了不同干燥系统形式下的设备能耗及干燥效率。该公司所开发的 MVR 系统,处理 1 吨的相关生产物料所消耗的能量仅需 31.8 k W·h,而若采用传统方法为达到相同的生产要求则需要消耗 644 k W·h 的能量,由于胶厂耙式干燥器节能显著使得该系统在制碱工业中获得了成功的应用。
胶厂耙式干燥器采用螺杆压缩机的 60t/d 双效机械蒸汽再压缩采油污水处理系统进行相关调试及变工况试验研究,其分析了压缩机频率、一效进水温度和二效出水循环量等对系统产水量及产水总能耗的影响。研究结果表明系统能够在补充少量生蒸汽情况下稳定运行,在60t/d 原料水处理量下,系统产水量约为 1.03 t/h,每吨水处理能耗为35k W·h,节能效果显著。对胶厂耙式干燥器系统主要部件进行设计及选型计算,综合对比各种传导式干燥机的优缺点,设计选用了GZP20真空耙式干燥机。机械蒸汽再压缩热泵蒸馏浓缩工艺的特点及其适用工况,以稀释后的N,N-水溶液进行浓缩过程研究,提出了三级 MVR蒸馏浓缩工艺。
胶厂耙式干燥器利用二次蒸汽干燥的管路系统,并开发了干燥设备的 PLC 及相关的电气控制系统,实现了对节能型盘式污泥干燥设备的自动化控制系统。运用机械蒸汽再压缩技术设计了一种常压下应用于盘式干燥器的节能工艺,废热蒸汽经洗涤、压缩、除过热后通入干燥器上层盘加热物料,生蒸汽通入下层盘加热物料,胶厂耙式干燥器通过两种加热方式,分别对干燥的恒速阶段、降速阶段加热,降低了压缩比,使工艺更容易实现。基于空心桨叶干燥机建立了一套机械蒸汽再压缩式热泵干燥系统,采用罗茨压缩机驱动,对污泥间歇干燥过程的恒速段进行实验研究,实验结果表明在恒速段,降低干燥压力、适当减小压缩比、选择合适的转轴频率均有利用提高系统的运行效率;在实验条件范围内,MVR 热泵干燥系统节能效果较好。胶厂耙式干燥器分离器是MVR系统中必不可少的一个重要组成部分,其主要目的是除去二次蒸汽中携带的小液滴和物料粉尘,防止对压缩机叶片造成伤害。
当胶厂耙式干燥器处于稳定的运行过程中,系统内包含有两种热力平衡的过程。其中一个过程是干燥器湿份蒸发、冷凝过程中的相变热,通过压缩机输入到系统中的压缩功以及系统热损失向外传递能量的总体能量平衡过程;另一过程是MVR系统中干燥器内加入、排出物料的质量平衡。干燥器内的热力过程分别发生在蒸发侧和冷凝侧,蒸发侧的干燥物料湿份受热蒸发后产生二次蒸汽和干燥后的物料,冷凝侧压缩后的二次蒸汽冷凝为水。6Mpa的生蒸汽,出于精准调控及安全的考虑,选择型号为Y43H-25C的先导活塞式减压阀。