螺桿水蒸氣壓縮機的MVR系統(tǒng)在堿回收中的應用

　　在環(huán)境污染問題日趨嚴重以及節(jié)約能源的迫切需求下，目前許多印染公司采取濃縮絲光淡堿液加以回用的方式來達到節(jié)能(Energy saving)減排的目的。采用高溫(high temperature)高：2014-04-02；修改稿日期：2014-05-13.基金項目：國家自然(natural)科學基金項目（51276134）。
　　第一作者：高磊（1990―）男，碩士研究生。聯(lián)系人：邢子文，教授。E-mailzwxingmail.xtu.edu.cn.壓蒸汽直接加熱廢液進行單效濃縮的方式方法，消耗蒸汽量大，換熱過程劇烈，且濃縮過程產(chǎn)生的二次蒸汽得不到利用，整體能耗較大。
　　多效處理(chǔ lǐ)能有效利用前效二次蒸汽的能量作為下一效的加熱(heating)蒸汽，但是末效產(chǎn)生的廢汽直接冷凝排放，消耗（consume)生蒸汽的同時又損失（loss)大量低溫(Low temperature)潛熱；熱泵(Heat Pump) 蒸發(fā)(evaporation)技術是將大量沒有辦法直接利用的低品位二次蒸汽通過(tōng guò)壓縮過程提升為高品位的熱源來加熱工質(zhì)的一種蒸發(fā)方式。昆山空壓機保養(yǎng)主要噪聲源是進、排氣口，應選用適宜的進排氣消聲器。空壓機進氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進氣消聲器應選用抗性結(jié)構(gòu)或以個、抗性為主的阻抗復合式結(jié)構(gòu)?？諌簷C的排氣氣壓大，氣流速度高，應在空壓機排氣口使用小孔消聲器蒸發(fā)過程中既回收了潛熱又利用了壓縮功，所以具有較顯著的節(jié)能效果(xiàoguǒ)。熱泵蒸發(fā)按照原理的不同分為兩類：機械壓縮的沸點r呈直線關系。
　　除了以上由于堿液沸點升高導致(cause)的各效有效傳熱溫差的損失外，還應包括液面高度造成液體內(nèi)(in vivo)部壓強高于液面導致的沸點升高值A，“，以及除第一效外二次蒸汽流動至下一效過程中流動阻力引起的壓降而產(chǎn)生的傳熱溫差損失A，”‘。在降膜蒸發(fā)器中A/較小，A/“的值一般取0.51°C，本文計算過程中取A/+A/”= 1C，所以蒸發(fā)過程的有效傳熱溫差為為7C，同時假設3種壓縮(compression)機等熵效率為=0.75，生蒸汽的壓力為0.8MPa，堿液預熱后進入蒸發(fā)器時能達到沸點。
　　多效系統(tǒng)工況的合理性是在假定各效蒸發(fā)量以表3三效系統(tǒng)中各效二次蒸汽、溶液的物性項目第一效第二效第三效溶液沸點纟/C加熱蒸汽溫度L/C二次蒸汽汽化潛熱r/k溶液焓值H/k.kg-1表4四效系統(tǒng)中各效二次蒸汽、溶液的物性項目第一效第二效第三效第四效溶液沸點/加熱蒸汽溫度T；/°C二次蒸汽汽化潛熱溶液焓值/k.kg1 3.2.3四效蒸發(fā)熱泵系統(tǒng)按照雙效中壓縮機出口壓力的方法(method)計算得到四效系統(tǒng)出口壓力id=.274MPa，各效溶液沸點、蒸汽溫度、汽化潛熱值、溶液焓值歸納如表4.根據(jù)假定工況計算得到：四效處理(chǔ lǐ)時r3c= 2223k/kg，=501.8k/kg；第二效的二次蒸汽汽化潛熱不滿足假定壓力下汽化潛熱值，此時可以適當降低（reduce)第二效的蒸發(fā)壓力、提高第一效的壓力，以增大冷凝液閃蒸汽量，同時提高二次蒸汽的理論閾值；但二次蒸汽作為下一效加熱汽，蒸汽壓不可降低太多，當i1=0.165MPa，/2=.135MPa，id=0.282MPa時重=488.8k/kg，濃縮基本可以達到預期要求。
　　3.3系統(tǒng)熱力性能的計算結(jié)果根據(jù)。昆山空壓機維修在啟動前，首先啟動油泵控制系統(tǒng)，油泵控制系統(tǒng)啟動后保證空壓機各潤滑部件潤滑良好，同時油泵控制系統(tǒng)可通過內(nèi)置的溫控閥來調(diào)節(jié)內(nèi)部油壓和油溫，以滿足系統(tǒng)需要。蒸發(fā)(evaporation)系統(tǒng)每天工作(gōng zuò)24h，一年365天，將配置不同壓縮機的多效蒸發(fā)熱泵系統(tǒng)的成本歸納如表6.表6多效蒸發(fā)熱泵系統(tǒng)的經(jīng)濟性對比單位：元/年項目固定成本運行成本總計壓縮機換熱器耗電量(Electricity)生蒸汽單效離心雙效羅茨三效螺桿三效TVR四效螺桿四效TVR將表6中數(shù)據(jù)（data)與簡單處理的年運行費用進行對比，可以看出采用多效蒸發(fā)熱泵系統(tǒng)處理技術均比簡單凈化處理節(jié)省年運行費用。并且，通過比較表6中雙效、三效系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，螺桿水蒸氣(簡稱水汽)壓縮機構(gòu)（organization)成的三效熱泵系統(tǒng)具有較高的經(jīng)濟性，與羅茨機型構(gòu)成的雙效系統(tǒng)相比雖然壓縮機和換熱器成本有所增加(increase)，但系統(tǒng)的年運行費用要少，系統(tǒng)運行一年即可收回增加的設備成本。當然，相關電價、設備費用等會隨市場(shì chǎng)價格變化，公司的回收期也會隨之變化。
　　4結(jié)論采用多效蒸發(fā)熱泵(Heat Pump) 系統(tǒng)對印染企業(yè)的堿液回收進行了模擬計算，對比分析了利用離心機、羅茨機、螺桿機、噴射器構(gòu)成的單效、多效系統(tǒng)的性能及其經(jīng)濟性，得出如下結(jié)論。
　　隨多效蒸發(fā)熱泵(Heat Pump) 系統(tǒng)(system)處理效數(shù)的增加總換熱量(Heat)逐漸減小，但變化不大；壓縮機(compressor)功耗逐漸減小，系統(tǒng)的性能系數(shù)CQP逐漸升高。
　　系統(tǒng)的換熱面積隨處理(chǔ lǐ)效數(shù)的增加而增大，特別是四效處理時面積激增，其主要原因是溶液沸點的升高導致(cause)有效傳熱溫差隨蒸發(fā)過程減小較快。昆山空壓機是回轉(zhuǎn)容積式壓縮機，在其中水或其它液體當作活塞來壓縮氣體，然后將氣體排出。
　　與簡單的廢水凈化處理方式相比，利用熱泵系統(tǒng)蒸發(fā)處理廢堿液具有比較高的經(jīng)濟性；系統(tǒng)運行一年均能收回成本。在大氣壓下吸入二次蒸汽的噴射器的引射系數(shù)較低，導致TVR系統(tǒng)的經(jīng)濟性較MVR低，在堿回收項目中應該盡量使用MVR系統(tǒng)。
　　利用螺桿水蒸氣(簡稱水汽)壓縮機(compressor)構(gòu)成的MVR系統(tǒng)的年運行費用比離心機、羅茨機構(gòu)成的MVR系統(tǒng)要少，系統(tǒng)運行一年即可收回增加的設備成本，所以相較其他系統(tǒng)更有優(yōu)勢。昆山空壓機保養(yǎng)主要噪聲源是進、排氣口，應選用適宜的進排氣消聲器?？諌簷C進氣噪聲的頻譜呈低頻特性，進氣消聲器應選用抗性結(jié)構(gòu)或以個、抗性為主的阻抗復合式結(jié)構(gòu)?？諌簷C的排氣氣壓大，氣流速度高，應在空壓機排氣口使用小孔消聲器
　　過多增加效數(shù)會帶來包括(bāo kuò)中間泵、閃蒸罐、換熱器等設備成本的增加。昆山空壓機是一種用以壓縮氣體的設備?？諝鈮嚎s機與水泵構(gòu)造類似。大多數(shù)空氣壓縮機是往復活塞式，旋轉(zhuǎn)葉片或旋轉(zhuǎn)螺桿。離心式壓縮機是非常大的應用程序。對印染企業(yè)而言壓縮機耗功以及設備成本應該綜合考慮（consider)，利用螺桿水蒸氣壓縮機采取三效處理(chǔ lǐ)即可達到較好的節(jié)能減排效果(xiàoguǒ)。
　　符號說明f完成堿液質(zhì)量(quality)流量(單位:立方米每秒)，kg/s f4初始堿液質(zhì)量流量，kg/s H一一堿溶液的焓值，k/kgH4初始溶液熱焓值，k/kg h水或水蒸氣(簡稱水汽)焓值，k/kg h一一等熵壓縮(compression)出口處蒸汽的實際焓值，k/kg出口壓力下飽和水的焓值，k/kg屯等熵壓縮出口處蒸汽的理論焓值，k/kg K一一引射系數(shù)，量綱為1Q冷凝器的換熱量，kW 51第二效閃蒸量，kg/s t堿溶液的沸點，°C W一一壓縮機(compressor)功率，kW一一蒸發(fā)器蒸發(fā)的水量，kg/s%壓縮機出口蒸汽質(zhì)量流量，kg/s 1m一一閃蒸混合后第二效加熱蒸汽質(zhì)量流量，kg/s―一閃蒸混合后第三效加熱蒸汽質(zhì)量流量，kg/s叫噴射器引射的生蒸汽量，kg/s Wn噴入壓縮機的冷凝水質(zhì)(Water quality)量流量，kg/s x完成液濃度，量綱為1 X4初始堿液濃度，量綱為1上角標下角標