浅析机械压缩式热泵制盐中压缩机工作的问题

42盐业与化工JournalofSaltandChemicalIndustry第42卷第12期2013年12月浅析机械压缩式热泵制盐中压缩机工作的问题李军，郝冬青(天津长芦海晶集团有限公司，天津300450)摘要：文章主要阐述了机械压缩式热泵(MVR)制盐的工作原理和压缩机在实际工作中涉及到的包括压缩机压缩比的确定，压缩蒸汽过热度的产生与消除，压缩机电机功率的确定等几个问题。关键词：机械压缩式热泵；压缩比；过热蒸汽；压缩机电机功率中图分类号：TQ051．5文献标识码：B文章编号：1673—6850(2013)12—0042—02PreliminaryDiscussiononSomeQuestionsaboutCompressorinProcessofMVRLIJun，HAODong—qing(TianjinChangluHaijingGroupCo．，Ltd．，Tianjin300450，China)Abstract：ThispapermainlydiscussedonprincipleofMVRandsomequestionsaboutCOB-presserinprocessofMVRwhichincludedascertainingcompressionratio，appearinganddisappea—ringofsuperheatingsteam，determinationofpowerofcompressormotor．Keywords：MVR；compressionratio；superheatingsteam；powerofcompressormotor1前言按照热力学第二定律，热量不会自发的从低温物体传到高温物体，但热泵是一种利用高位能(电能)使热量从低温热源流向高温热源的装置。与水从低水位提升到高水位需要做功一样，低温热源也只有输入一定量的外界功后才能提升为高品位热能。热泵虽然要消耗一定量的高位能，但所供给的热量却是消耗的高位能与吸取的低位热量的总和¨I2。热泵本身并不是能源，而只是有效利用低温能源的一种手段，可以达到节约能源、提高能源利用效率的目的。热泵的工作原理与制冷机相同，但目的不同，不是用于供冷，而是用于供热，都是按热机的逆循环即逆卡诺循环工作的。逆卡诺循环是卡诺循环的逆过程，低温时做功吸热，高温时做负功放热，将功转换为热。目前，用于制盐工艺过程的机械压缩式热泵装置多为开路循环式，包括蒸发器、洗汽塔、压缩机、过热消除器、加热室(冷凝器)，料液在蒸发罐产生的二次蒸汽经洗汽塔洗汽后降低氯离子等杂质后，进人压缩机，蒸汽流经叶轮之间通道时，叶轮叶片与流体之间产生力的相互作用提高了蒸汽压力、温度和焓值，得到过热蒸汽，用冷凝水消除过热度之后，作为加热蒸汽进入加热室加热料液，加热蒸汽释放出潜热后凝结成水外排预热进料，而被加热料液则吸收潜热进入蒸发器当中产出二次蒸汽，二次蒸汽进入压缩机，料液浓缩后外排，离心分离作为产品，形成一个开路循环。在这个循环过程当中，压缩机是动力的来源，功热转化的关键设备，下面仅对压缩机的工作几个问题进行分析。1压缩机压缩比的确定压缩比即出口绝对压力与进口绝对压力之比，是压缩机的重要参数，它与压缩机的电机功率密切相关。确定合适的压缩比直接关系着整个热泵蒸发系统的电耗。在保证蒸发罐正压操作的前提下，出口压力对应的饱和蒸汽的温度与进口压力对应的饱和蒸汽温度之差，应当包含对应蒸发罐操作压力下的沸点升△，短路温度损失△z，有效温差△f，进口管路的温度损失和出口管路的温度损失收稿日期：2013—05—14作者简介：李军(1974一)，男，辽宁北镇人，毕业于河北工业大学，硕士研究生，工程师，主要从事盐化工业生产管理工作。联系电话：13920878649李军，等：浅析机械压缩式热泵制盐中压缩机工作的问题43P2，即：△fT0TAt1+△2+△E+△P1+△￡P2制盐行业中一般取值：At=11℃，At2=2℃，AtE=5℃，AtP1=1℃，AtP2=1oC，所以AtToT=20℃，当确定了压缩机进出口饱和蒸汽的温差之后，查出相对应的饱和蒸汽的压力，便可确定压缩机的压缩比，压缩比越大有效温差越大，会减小加热室面积，设备投资减少，但压缩机的效率会降低，电耗会大大增加，所以一般压缩比在1．8～2．0之间。2压缩蒸汽过热度的产生与消除热泵工作原理是按照逆卡诺循环进行的，这样压缩机的效率最高，压缩机的制热系数也最大，但实际工作当中，压缩机的工作是偏离可逆过程，不可避免的造成压缩机出口蒸汽过热度的产生，使得压缩机的工作效率降低，电耗增加。一旦过热蒸汽进入加热室，一则对于加热室材质会造成损害，二则过热蒸汽不利于换热，所以必须消除过热蒸汽的过热度。消除过热度一般通过在压缩机出口管路安装消除过热装置，往该装置当中喷淋定量的冷