耦合过热蒸汽干燥的MVR蒸发结晶系统热力性能分析
- Allen
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2020-04-07 19:11:51
文档简介:
化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2020年第39卷第2期开放科学(资源服务)标识码(OSID):耦合过热蒸汽干燥的MVR蒸发结晶系统热力性能分析李帅旗1,2,3,王汉治1,2,3,冯自平1,2,3,何世辉1,2,3,宋文吉1,2,3(1中国科学院广州能源研究所,广东广州510640;2中国科学院可再生能源重点实验室,广东广州510640;3广东省新能源与可再生能源研究开发与应用重点实验室,广东广州510640)摘要:机械蒸汽再压缩(MVR)作为目前最先进的蒸发结晶技术得到广泛关注和应用,本文结合过热蒸汽干燥技术的优势,提出一种耦合过热蒸汽干燥的MVR蒸发结晶干燥系统。基于EES软件建立数值模型,通过系统仿真的方法分析闪蒸压力pflash、进料浓度c0、循环倍率CR、换热温差ΔTmhex等对压缩机能耗Wcomp和系统能效系数COP、下降管结晶盐含水率的上限值ω和换热器UA值的影响情况。结果表明:耦合过热蒸汽干燥的MVR系统相比常规系统具有更高的COP、更低的Wcomp,并且能够获得干燥的结晶盐;循环倍率CR增大,压缩机压比π降低,有利于提高COP和降低Wcomp,但同时换热器UAmhex值会增大,设备成本增加;系统COP随pflash的变化关系与循环倍率CR有关,CR较低时,随Pflash的增大,系统COP增大,CR超过某一定值,随着pflash的增大,系统COP呈先升后降趋势,其最大值在pflash为40~50kPa;进入干燥器的下降管结晶盐含水率的上限值ω与进料浓度c0有关,随进料浓度c0的升高而增大;∆Tmhex对MVR系统性能有显著的影响,∆Tmhex每增大1K,COP平均降低5.6%、Wcomp平均升高5.8%、UAmhex平均减少14.4%,ω平均升高1.7%。关键词:机械蒸汽再压缩;过热蒸汽干燥;废水处理;蒸发结晶中图分类号:TQ028文献标志码:A文章编号:1000-6613(2020)02-0439-07PerformanceanalysisofaMVRevaporativecrystallizationsystemcoupledwithsuper-heatedsteamdryingtechnologyLIShuaiqi1,2,3,WANGHanzhi1,2,3,FENGZiping1,2,3,HEShihui1,2,3,SONGWenji1,2,3(1GuangzhouInstituteofEnergyConversion,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,Guangdong,China;2CASKeyLaboratoryofRenewableEnergy,Guangzhou510640,Guangdong,China;3GuangdongProvincialKeyLaboratoryofNewandRenewableEnergyResearchandDevelopment,Guangzhou510640,Guangdong,China)Abstract:Asthemostadvancedevaporativecrystallizationtechnology,mechanicalvaporrecompression(MVR)hasbeenwidelyconcernedandapplied.Inthispaper,anadvancedMVRevaporativecrystallizationdryingsystemcombinedwiththesuperheatedsteamdryingtechnologywasproposed.AmathematicalmodelhasbeendevelopedusingEESsoftware.Theeffectsofthefeedconcentration(c0),flashpressure(pflash),circulationratio(CR),heatexchangertemperaturedifference(∆Tmhex)onthecompressorwork(Wcomp),coefficientofperformance(COP),themaximumvaluemoisturecontentofsaltcrystalsindowncomer(ω)andheatexchangerparameter(UA)werestudiedindetailbyusingsystemsimulation.Theresultsshowedthat,comparedwiththeconventionalsystem,theMVRsystemcoupledwithsuperheated
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