為什么說沸點升高影響MVR蒸發(fā)器的機(jī)理?
沸點升高是MVR蒸發(fā)器設(shè)計和使用過程經(jīng)常提及的概念,溶液的沸點升高是設(shè)備運行過程中對蒸發(fā)效率影響很直接的技術(shù)參數(shù)之一,溶液沸點升高太高,會嚴(yán)重?fù)p失系統(tǒng)換熱溫差,增加換熱面積的投入,影響壓縮機(jī)的選型和增加蒸汽壓縮機(jī)運行電耗。
我們都知道,溶液在特定的壓力下沸騰的溫度,是該溶液對應(yīng)壓力下的沸點。溶液的沸點隨壓力升降而升降。在一個大氣壓下,純凈水的沸點是100℃,在高原或山頂,氣壓較低,水低于100℃開始沸騰。
對于溶解了溶質(zhì)的水溶液,尤其是溶解了電解質(zhì)的水溶液,其常壓沸點會隨著溶液濃度的增加而增加。例如常壓飽和氯化鈉水溶液的沸點是109℃,其比純水的沸點多9℃,這9℃就是我們所說的沸點升高值。不同成分的電解質(zhì)水溶液擁有不同的熱力學(xué)特性,成分不同,沸點可能相差甚遠(yuǎn),從而就有不同的沸點升高。
設(shè)備的工作原理:蒸汽壓縮機(jī)把沸騰汽化的水蒸氣回收然后加壓,加壓后的水蒸氣送加熱器對設(shè)備內(nèi)側(cè)的物料加熱。
熱源側(cè)工況:在同樣的蒸發(fā)壓力和同樣的壓縮機(jī)增壓幅度條件下,其出氣口的蒸汽壓力相同,蒸汽冷凝時的飽和溫度也相同,即MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的加熱溫度相同。
物料側(cè):在同樣的蒸發(fā)壓力下,不同的物料具有不同的沸點,且濃度越高沸點越高(電解質(zhì)溶液)。
加熱溫差:加熱溫差=加熱溫度-物料沸點↑
從上式可見,在同樣的壓縮機(jī)工況下,MVR蒸發(fā)系統(tǒng)的加熱溫度不變,隨著物料沸點的升高,所獲得的加熱溫差會變小,蒸發(fā)系統(tǒng)的工作效率下降了。
因為不同的物料有不同的沸點升高特性,所以MVR蒸發(fā)系統(tǒng)在設(shè)計之初就定要知曉所處理對象的蒸發(fā)終點沸點升高數(shù)據(jù)。