低溫蒸發(fā)器機(jī)械蒸汽再壓縮（MVR）的結(jié)晶系統(tǒng)優(yōu)化研究項目開發(fā)的是一種MVR并聯(lián)雙效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，主要部件有降膜蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、離心式蒸汽壓縮機(jī)等。本系統(tǒng)考慮到不同類型蒸發(fā)器的物料適用性及節(jié)能性，將降膜蒸發(fā)器與強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器聯(lián)用，建立系統(tǒng)及部件的數(shù)學(xué)模型，與傳統(tǒng)蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)進(jìn)行性能對比，并對系統(tǒng)的操作參數(shù)組合進(jìn)行了多目標(biāo)優(yōu)化。
技術(shù)特點
本成果為一種MVR并聯(lián)雙效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)，本系統(tǒng)中原料液先通過降膜蒸發(fā)器進(jìn)行蒸發(fā)濃縮處理，產(chǎn)生的濃溶液再經(jīng)過強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器進(jìn)行結(jié)晶，既克服了降膜蒸發(fā)器不適用于結(jié)晶物料的限制，也減少了強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器運(yùn)行需要的驅(qū)動功率。項目組建立了系統(tǒng)和各部件的數(shù)學(xué)模型，計算確定系統(tǒng)中各管段不同介質(zhì)的熱力學(xué)參數(shù)。通過能量和?分析，本系統(tǒng)與傳統(tǒng)多效蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)相比，在相同蒸發(fā)量下耗能更少、COP值和?效率更高，節(jié)能性和熱力學(xué)完善程度都較好。
通過分析各參數(shù)對系統(tǒng)總功耗及滿足生產(chǎn)要求所需的總換熱面積的影響規(guī)律，主要操作參數(shù)為壓縮溫升和蒸發(fā)溫度，分析得到兩者的取值范圍。在取值范圍內(nèi)，以系統(tǒng)總功耗較小和總換熱面積小為優(yōu)化目標(biāo)，利用遺傳算法進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化計算，確定一組較優(yōu)的壓縮溫升和蒸發(fā)溫度組合。在相同蒸發(fā)量下，優(yōu)化后的參數(shù)組合可使系統(tǒng)總功耗及總換熱面積均相對較小，且能使系統(tǒng)具有更高的COP值和?效率，節(jié)能性和熱力學(xué)完善程度都有所提高。以蒸發(fā)量15000kg/h為計算實例，結(jié)合實際工程對溫度的控制精度，在模糊集合選優(yōu)的基礎(chǔ)上確定優(yōu)解。
應(yīng)用領(lǐng)域
本成果的技術(shù)主要應(yīng)用于大型工業(yè)的廢水處理和回收、海水淡化，以及化工、制藥、食品加工等過程的蒸發(fā)結(jié)晶中。
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