夹套式MVR热泵蒸发浓缩系统性能分析

第66卷第5期2015年5月化工CIESC学报Journal、，o1．66No．5May2015夹套式MVR热泵蒸发浓缩系统性能分析刘军1,2,3张冲，一，杨鲁伟，一，张振涛，一，李博，一，乌云2,3,4(新疆大学化学化工学院，新疆乌鲁木齐830046；中国科学院理化技术研究所，北京100190；热力过程节能技术北京市重点实验室，北京100190；中国科学院大学，北京100049)摘要：为解决具有高黏度、易结垢、强腐蚀性等特点的热敏性物料的蒸发浓缩，设计了夹套式MVR(机械蒸汽再压缩)热泵蒸发浓缩系统，并以水为实验介质进行了相关的实验研究。实验结果表明，温差、压缩比、蒸发量、传热系数、COP(制热性能系数)、SMER(单位能耗蒸发量)、绝热效率、容积效率等各项指标均受蒸发压力、压缩机频率、换热面积的影响；压缩机在频率50Hz下运转时的系统性能大大优于低频率运转；单台蒸发釜在蒸发压力为65~85kPa之间运行较为合适，且不需要补热；两台蒸发釜完全可以同时应用于工业蒸发浓缩过程，但需要少量的补热；两者节能效果均十分显著。关键词：夹套；MVR；热泵；蒸发；浓缩；分离；传热DOI：10．11949~．issn．0438—1157．20141408中图分类号：TQ051．4文献标志码：A文章编号：0438～1157(2015)05—1904—08PerformanceanalysisofjacketedMVRheatpumpevaporationconcentrationsystemLIUJunl’”，ZHANGChong2，YANGLuwei，ZHANGZhentao，LIBo拍，WUYun，3，4(ISchoolofChemistryandChemicalEngineering,XinjiangUniversity，Urumqi830046，Xinjiang,China；TechnicalInstituteofPhysicsandChem&try，CAS,Beijing100190，China；Beo'ingKeyLaboratoryofThermalScienceandTechnology，Beijing100190，China；UniversityofChineseAcademyofSciences，Be(ring100049，China)Abstract：Inordertoevaporateandconcentratethethermo—sensitivematerialswithpropertiesofhighviscosity,easyscalingandstrongcorrosion，ajacketedMVR(MechanicalVaporRecompression)heatpumpevaporationconcentrationsystemwasdesigned．Waterwasusedasthetestmediumforaseriesofexperimentalstudies．Suchparametersastemperaturedifference，compressionratio，evaporationcapacity,coeficientofheattransfer,COP(CoeficientofPerformance)，SMER(SpecificMoistureExtractionRate)，adiabaticeficiencyandvolumetriceficiencywereinfluencedbyoperationalandstructuralparameterslikeevaporatingpressure，frequencyofcompressorandheattransferarea．Theperformanceofthesystemwhenthecompressorwasrunningatafrequencyof50Hzwasmuchbetterthanthatunderotherconditionsatalowerfrequency．Themostappropriaterangeofevaporatingpressurewasfrom65kPato85kPawhenasingleevaporatingkettlewasrunning，anditwasunnecessarytosupplementexternalsteam．Twoevaporatingketlescouldbesimultaneouslyusedforindustrial2014．09—19收到初稿，2015．02—07收到修改稿。联系人：杨鲁伟。第一作者：刘军(1989一)，男，硕士研究生。基金项目：国家高技术研究发展计划项