机械蒸汽再压缩系统的性能分析

16FLUIDMACHINERYVol.45,No.6,2017文章编号文章编号：1005-0329(2017)06-0016-05丨!设计计算!机械蒸汽再压缩系统的性能分析赵远扬赵远扬1,2,刘广彬刘广彬1,2,李连生李连生1,杨启超杨启超1,2,王乐,王乐1,2,唐斌,唐斌1,肖军,肖军1,2(1.合肥通用机械研究院压缩机技术国家重点实验室合肥压缩机技术省级实验室，安徽合肥230031;2.合肥通用环境控制技术有限责任公司，安徽合肥230031)摘要：摘要：机械蒸汽再压缩（MVR)系统可应用于节能环保等多个工业领域，本文分析了MVR系统的基本构成和热力过程，计算了蒸发温度、换热温差、沸点升高值等主要参数对压缩机容积流量、换热器热负荷、系统能耗等系统性能的影响规律。给出了压缩机入口和出口喷水对系统运行特性的影响规律，计算了不同工况下的最佳理论喷水量，对系统设备选型和运行维护进行了分析，试验验证了MVR系统在煤化工废水处理领域的应用。关键词：关键词：机械蒸汽再压缩;MVR;设计；性能分析中图分类号：中图分类号：TH45;TQ051文献标志码文献标志码：Ad〇i：10.3969/j.issn.1005-0329.2017.06.004PerformanceAnalysisonMechanicalVaporRecompressionSystemZHAOYuan-yang1,2,LIUGuang-bin1,2,LILian-sheng1,YANGQi-chao1,2,WANGLe1,2,TANGBin1,XIAOJun1,2(l.StateKeyLaboratoryofCompressorTechnology,AnhuiProvinceKeyLaboratoryofCompressorTechnlolgy,HefeiGeneralMachineryResearchInstitute,Hefei230031,China;2.HefeiGeneralEnvironmentalControlTechnologyCo.,Ltd.,Hefei230031,China)Abstract:Themechanicalvaporrecompression(MVR)systemcanbeusedinmanyfieldsforenergysavingandenvironmentalprotection.ThethermodynamicsandsystemcompositionsofMVRsystemareanalyzed.Theeffectsofthemainparametersonthesystemperformancewereresearched.Thewaterinjectionwaspresented.Themassflowrateofwaterinjectionunderdifferentworkingconditionwascalculated.Theequipmentselectionandoperatingmaintenancewasdiscussed.Keywords：thermodynamicanalysis;design;mechanicalvaporrecompression(MVR)1前言前言机械蒸汽再压缩（MVR)系统是一种基于循环工质自身热量回收的热力系统，可用于蒸发、精馏、提纯和浓缩等多种工艺过程。近年来，随着我国环保压力的逐渐增加，各种废水处理技术被开发并逐渐推广应用，如基于化学原理的各种污水处理技术、基于膜技术的超滤、纳滤、反渗透等技术。MVR系统作为基于物理蒸发过程的水处理方法，在高含盐废水的处理过程中具有技术优势，可用于油田污水脱盐系统等工业污水处理过程[1]。MVR系统也可用于制盐工业[2]、碱回收系统[3]和海水淡化系统[4,5]等。同时，MVR系统作为一种节能蒸发装置，与传统多效蒸发系统比较，其节能效果显著。近年作为多效蒸发系统的替代技术被逐步应用。文献[6]研究表明在氨基酸溶液蒸发浓缩生产过程中，MVR蒸发技术比传统的三效蒸发技术每年可节省85.7%的标准煤。MVR作为一种兼具环保和节能的技术，正逐渐被重视并应用于我国废水处理、物料浓缩结晶、低温干燥等多个应用领域。本文从MVR基本原理出发，介绍系统构成及其热力过程，研究系统各主要参数对系统性能的影响规律，分析收稿日期：2017-03-07基金项目：安徽省科技计划项目（1501041128);安徽省杰出青年基金项目（1508085J05)2017年第45卷第6期流体机械17MVR系统设计时运行参数确定、机型选择和工艺优化等。2系统构成及热力学原理系统构成及热力学原理MVR系统的基本热力过程如图1所示。MVR系统不是一个完整的热力循环，但其基本过程与制冷循环（