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(一)機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)
1、機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù)的基本原理
所謂的機(jī)械蒸汽再壓縮循環(huán)蒸發(fā)技術(shù),是根據(jù)物理學(xué)的原理,等量的物質(zhì),從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)的過程中,需要吸收定量的熱能。當(dāng)物質(zhì)再由氣態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)時(shí),會(huì)放出等量的熱能。根據(jù)這種原理,用這種蒸發(fā)器處理廢水時(shí),蒸發(fā)廢水所需的熱能,再蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時(shí)釋放熱能所提供。在運(yùn)作過程中,沒有潛熱的流失。運(yùn)作過程中所消耗的,僅是驅(qū)動(dòng)蒸發(fā)器內(nèi)廢水、蒸汽、和冷凝水循環(huán)和流動(dòng)的水泵、蒸汽泵和控制系統(tǒng)所消耗的電能。為了抵抗廢水對(duì)蒸發(fā)器的腐蝕,保證設(shè)備的使用壽命蒸發(fā)器的主體和內(nèi)部的換熱管,通常用高級(jí)鈦合金制造。其使用壽命30年或以上。
蒸發(fā)器單機(jī)廢水處理量由27噸/天起至3800噸/天。如果需要處理的廢水量大于單機(jī)zui大處理量,可以按裝多臺(tái)蒸發(fā)器處理。蒸發(fā)器在用晶種法技術(shù)運(yùn)行時(shí),也稱為鹵水濃縮器(Brine Concentrator)。
2、鹵水濃縮器構(gòu)造及工藝流程
(1)待處理鹵水進(jìn)入貯存箱,在箱里把鹵水的PH值調(diào)整到5.5-6.0之間,為除氣和除碳作準(zhǔn)備。鹵水進(jìn)入換熱器把溫度升至沸點(diǎn)。
(2)加熱后的鹵水經(jīng)過除氣器,清除水里的不溶所體,如氧氣和二氧化碳。
(3)新進(jìn)鹵水進(jìn)入深縮器底槽,與在濃縮器內(nèi)部循環(huán)的鹵水混合,然后被泵輸送到換熱器管束頂部水箱。
(4)鹵水通過裝置,在換熱管頂部的鹵水分布件流入管內(nèi),均勻地分布在管子的內(nèi)壁上,呈薄膜狀,受地引力下降至底槽。部分鹵水沿管壁下降時(shí),吸收管外蒸汽所釋放的熱能而蒸發(fā)了,蒸汽和未蒸發(fā)的鹵水一起下降至底槽。
(5)底槽內(nèi)的蒸汽經(jīng)過除霧器進(jìn)入壓縮機(jī),壓縮蒸汽進(jìn)入濃縮器。
(6)壓縮蒸汽的潛熱傳過換熱管壁,對(duì)沿著管內(nèi)壁下降的溫度較低的鹵水膜加熱,使部分鹵水蒸發(fā),壓縮蒸汽釋放潛熱時(shí),在換熱管外壁上冷凝成蒸餾水。
(7)蒸餾水沿管壁下降,在濃縮器底部積聚后,被泵經(jīng)換熱器,進(jìn)儲(chǔ)存罐待用。蒸餾水流經(jīng)換熱器時(shí),對(duì)新流入的鹵水加熱。
(8)底槽內(nèi)部分鹵水被排放,以控制濃縮器內(nèi)鹵水的濃度。
晶種法技術(shù):可以解決蒸發(fā)器換熱管的結(jié)垢問題,經(jīng)處理后排放的濃縮廢水,通常被送往結(jié)晶器或干燥器,結(jié)晶或干燥成固體,運(yùn)送堆填區(qū)埋放。上述循環(huán)過程,周而復(fù)始,繼續(xù)不斷地進(jìn)行。絕大多數(shù)輸送葉輪泵均將壓力限制在125 psi,盡管有些額定值為200 psi。葉輪泵的壓力限值在很大程度上取決于葉輪的強(qiáng)度。
由于采用非金屬的葉輪以及非常小的運(yùn)行間隙,葉輪泵可以非常良好地實(shí)現(xiàn)灌注操作的起動(dòng)。在泵進(jìn)行起動(dòng)灌注操作時(shí),泵必須要排放空氣,而且排出的是非常稀薄的流體。由于葉輪泵能夠很好地做到這點(diǎn),所以,有時(shí)會(huì)將其當(dāng)作真空泵來使用。
葉輪泵通常由軸套或減磨軸承在轉(zhuǎn)子的兩側(cè)進(jìn)行支撐。如果使用了軸套軸承,則軸套軸承會(huì)在液體內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。如果使用了減磨軸承,則要求使用泵內(nèi)密封件以便讓軸承運(yùn)轉(zhuǎn)在潤(rùn)滑油或潤(rùn)滑脂內(nèi)。這種設(shè)計(jì)要求采用兩個(gè)機(jī)械密封件,在轉(zhuǎn)子每一側(cè)各一個(gè)。
葉輪泵通常運(yùn)行在1000~1750 rpm的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi),流量可以達(dá)到高至2000加侖/分。而在處理高粘度液體時(shí)要求的轉(zhuǎn)速會(huì)大大減少,以便讓液體進(jìn)入到葉輪下方。而在處理高粘度液體的應(yīng)用中,要求采用強(qiáng)度更高的葉輪材料,以防止葉輪發(fā)生斷裂的現(xiàn)象。zui為常見的葉輪泵構(gòu)造材質(zhì)為鑄鐵或球墨鑄鐵。一些生產(chǎn)廠商會(huì)在必須處理稀薄、腐蝕性液體的泵中采用不銹鋼材料。
葉輪泵可以用來處理一些侵蝕性物質(zhì),但不能處理固體。對(duì)于侵蝕性物質(zhì)泵送應(yīng)用來說,在如何正確選擇葉輪和密封材料的問題上必須謹(jǐn)慎。葉輪泵在轉(zhuǎn)子和葉輪的兩端均存在著固定端間隙,這一點(diǎn)與外齒輪泵相似。一旦發(fā)生磨損,這種間隙就不能夠得到調(diào)整,不過,某些生產(chǎn)廠商已經(jīng)提供了可以更換或掉轉(zhuǎn)的端蓋。采用泵殼內(nèi)襯也是一種在發(fā)生磨損時(shí)恢復(fù)泵性能的方式。
總結(jié)
掌握各種泵機(jī)的工作原理是針對(duì)給定應(yīng)用環(huán)境下正確選定機(jī)型的良好開端。雖然各種選擇方案之間的區(qū)別并不一定十分清晰分明,運(yùn)行和容量上的基本區(qū)別便可以用于指導(dǎo)選型。
內(nèi)齒輪泵可以應(yīng)用的領(lǐng)域范圍較廣,但通常運(yùn)轉(zhuǎn)速度較其它泵機(jī)要慢一些。zui初,選用內(nèi)齒輪泵可能會(huì)導(dǎo)致略高一些的成本,但與運(yùn)行速度較慢的泵相比,其使用壽命往往會(huì)更長(zhǎng)一些。
外齒輪泵擁有非常良好的壓力處理能力和精確的流量控制特性,但不能用于處理含固體或侵蝕性介質(zhì)。外齒輪泵的制造成本較低,所以其是在要求不高的應(yīng)用領(lǐng)域中的一種經(jīng)濟(jì)合理的選擇方案。
葉輪泵在輸送稀薄液體時(shí)表現(xiàn)*,但在處理粘稠液體時(shí)必須降速運(yùn)行。葉輪泵同樣也無法處理固體物料。
不正確的泵機(jī)選型往往會(huì)導(dǎo)致較高的費(fèi)用。具體來說,會(huì)在停機(jī)時(shí)間、損失生產(chǎn)量、維護(hù)費(fèi)用以及能耗方面造成不良影響。而多花些時(shí)間在正確的系統(tǒng)內(nèi)選用正確的泵可在zui大程度上減少多余的費(fèi)用開銷,獲得更高的長(zhǎng)期效益。
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