麥克項目案例丨智能儀表在MVR蒸發(fā)系統(tǒng)中的應用

時間 : 2023-06-27      作者 : 麥克傳感器股份有限公司

近幾年來,由于環(huán)保政策趨嚴,尤其是“碳達峰、碳中和”目標的提出,MVR蒸發(fā)設備相較傳統(tǒng)單效多效蒸發(fā)設備,熱效率高,節(jié)省能源,功耗低,因其顯著的節(jié)能性得到大量的推廣,廣泛應用于化工、制藥、造紙、環(huán)保、污水處理、海水淡化等行業(yè)。目前國內蒸發(fā)器市場的結構依然是以傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器為主和部分MVR蒸發(fā)器為輔的格局,隨著國家對節(jié)能減排政策的深入貫徹和企業(yè)面對越發(fā)激烈的市場競爭環(huán)境,將有更多的企業(yè)采用MVR蒸發(fā)技術來替代傳統(tǒng)蒸發(fā)技術。

應用系統(tǒng)概述

MVR是機械蒸汽再壓縮技術,Mechanical Vapor Recompression的簡稱。MVR是重新利用它自身產生的二次蒸汽的能量,從而減少對外界能源的需求的一項節(jié)能技術。

工作原理

MVR蒸發(fā)器不同于普通的單效蒸發(fā)器或者多效蒸發(fā)器,也不同于普通的降膜蒸發(fā)器,MVR蒸發(fā)器為單體蒸發(fā)器,根據所需產品濃度的不同采取分段式蒸發(fā)。

工作過程

MVR蒸發(fā)器工作過程是將低溫位的蒸汽經壓縮機壓縮,溫度、壓力提高,熱焓增加,然后進入換熱器冷凝,以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動外,整個蒸發(fā)過程中無需生蒸汽從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽。

MVR蒸發(fā)器采用壓縮機提高二次蒸汽的能量,并對提高能量的二次蒸汽加以利用,回收二次蒸汽的潛熱,具體為:將蒸發(fā)器產生的二次蒸汽,通過壓縮機的絕熱壓縮,使其壓力、溫度提高后,再作為加熱蒸汽送入蒸發(fā)器的加熱室,冷凝放熱,因此蒸汽的潛熱得到了回收利用。冷料再進入蒸發(fā)器前,通過熱交換器吸收了冷凝水的熱量,使之溫度升高,同時也冷卻了冷凝液和完成液,進一步提高熱的利用率。

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MVR蒸發(fā)結晶流程圖

系統(tǒng)組成

1)蒸發(fā)器:主體設備,包含加熱器、分離器、循環(huán)泵等設備。
2)壓縮機系統(tǒng):整套MVR蒸發(fā)系統(tǒng)中的核心設備,壓縮二次蒸汽提供蒸發(fā)熱源,提高二次蒸汽的熱焓。
3)預熱器:余熱利用及提高進料溫度。
4)真空系統(tǒng):維持整個系統(tǒng)的真空度,從裝置中抽出部分不凝氣體以及溶液帶入的氣體,以達到系統(tǒng)穩(wěn)定的蒸發(fā)狀態(tài)。
5)控制系統(tǒng):PLC或DCS系統(tǒng)。壓縮機轉速、閥門、流量計、溫度、壓力的控制調節(jié),以達到自動蒸發(fā)、清洗、停機等操作。自動報警,系統(tǒng)自動保護,以保持系統(tǒng)動態(tài)平衡。

麥克項目客戶背景及測量要求

客戶背景:

華南某家環(huán)保行業(yè)公司,處理工業(yè)廢水項目,使用MVR蒸發(fā)器將這類行業(yè)中的廢水去除有機物和無機物,將水資源回用,低成本解決工業(yè)廢水難題。在整個處理環(huán)節(jié)中,需要測量壓力液位溫度和流量相關參量。

測量要求:

廢水通過MVR蒸發(fā)器多次蒸發(fā)進行水資源回收,在此期間,工業(yè)廢水在蒸發(fā)階段,介質通常處于密封壓力容器內高溫高壓狀態(tài),具有腐蝕性,同時被測介質由于環(huán)境溫度變化會產生固化或者結晶,每次更換一批介質需嚴格凈化測量頭,在懸浮液體和高粘度介質情況下,測量頭必須保持清潔衛(wèi)生。

此前,客戶使用的是國外某品牌的智能壓力變送器及流量計。迫于終端客戶逐年的價格談判,客戶對于供應鏈降成本,符合工況的國產化替代有很迫切的需求,在篩選符合工況的產品進行多年的測試。

于是,這家環(huán)保公司迫切地需要耐化學腐蝕,使用壽命長的智能壓力變送器和流量計,以便對MVR蒸發(fā)器內的工業(yè)廢水進行可靠和長期穩(wěn)定的計量。


麥克解決方案

麥克推薦使用MDM7000-LP型智能差壓遠傳變送器,MDM7000-LT型智能差壓液位變送器來測量容器介質氣液體的壓力。這兩款智能差壓變送器采用先進的單晶硅壓阻技術,適用于強腐蝕性化學品的嚴苛應用。因此,它尤其適用于MVR蒸發(fā)系統(tǒng)應用中的工業(yè)介質持續(xù)測量。

MDM7000-LP型智能差壓遠傳變送器用于實時監(jiān)測分離器的液位,進行加料控制,使整個系統(tǒng)高效運行。MDM7000-LT型智能差壓液位變送器用于實時監(jiān)測冷凝水罐的液位,為冷凝器及時補給水,讓泠凝器達到迅速冷凝,同時監(jiān)測原料罐以及母液罐的原液液位高度,當液位消耗的時候,加原液保持工藝的正常進行。

加熱器和分離器中還配備了一款MTM4831型溫度變送器,它用于監(jiān)測加熱器中蒸汽溫度,持續(xù)的加熱原液,進行溶液、溶質的分離,同時監(jiān)測分離器的腔體溫度,將溶質和溶劑進行高效分離。

進料泵中還配備一款MFE600E型電磁流量計,它用于計算進料泵原料液的體積,累計流量。

這樣配備使得MVR蒸發(fā)設備的工藝安全和效率得到了顯著提升。由于此特有的耐腐蝕測量結構,麥克儀表具有可觀的使用壽命,并且不會引發(fā)泄漏,從而顯著地降低了工作人員的風險。此前需要不停地維護、更換產品,現(xiàn)在也已不再成為困擾。

產品推薦

在MVR蒸發(fā)系統(tǒng)中,麥克公司根據應用工況,可提供多項對應的智能測量儀表,如智能壓力變送器、液位變送器、溫度變送器、流量計等,可在不同監(jiān)測點、控制點對生產工藝過程中的參數信息進行記錄、監(jiān)測以及控制。

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MDM7000-LP型智能差壓遠傳變送器

  • 量程:40kPa~3Mpa;

  • 精度 :±0.05%、±0.075%量程上限+隔膜系統(tǒng)的影響

  • 工作溫度:-10℃~70℃;

  • 輸出:4mA~20mA DC+HART;4mA~20mA DC+HART(本安型);

  • 認證:PCEC、ATEX、IECEx、CSA、CE、RoHS、CCS、HART;

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MDM7000-LT型智能差壓液位變送器

  • 量程:40kPa~3Mpa;

  • 精度 :±0.05%、±0.075%量程上限+隔膜系統(tǒng)的影響;

  • 工作溫度:-10℃~70℃;

  • 輸出:4mA~20mA DC+HART;4mA~20mA DC+HART(本安型);

  • 認證:PCEC、ATEX、IECEx、CSA、RoHS、CE、CCS、HART;

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MTM4831型溫度變送器

  • 量程:-200°C~0℃~500°C;

  • 精度 :±1.0%FS(-200°C...0°C~ 500°C);
    ±0.5°C(-40°C...0°C~ 150°C );
    ±0.25°C(-20°C...0°C~ 105°C )

  • 工作溫度:-25℃ ~70℃;

  • 輸出:4mA~20mA DC;4mA~20mADC+HART;4mA~20mADC+RS485;RS485;熱電阻;

  • 認證 :隔爆、本安、CCS

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MFE600E型電磁流量計 

  • 量程:口徑DN25~DN200;

  • 精度 :±0.2%FS;±0.5%FS;

  • 工作溫度:-40℃~60℃;

  • 輸出:4mA~20mA DC;Hart;頻率、脈沖;RS485 (ModBus 協(xié)議)RS232 輸出;

  • 認證 :TS、CNEX、CE、CCS。


MVR蒸發(fā)系統(tǒng)在其他行業(yè)的應用

1、MVR蒸發(fā)器在環(huán)保領域是用于處理工業(yè)廢水

將工業(yè)廢水蒸發(fā)濃縮循環(huán)再利用。例如:電鍍行業(yè)、涂料生產行業(yè)、醫(yī)藥和農藥行業(yè)、金屬加工行業(yè)、造紙行業(yè)和原油生產行業(yè)等污水處理。

2、MVR蒸發(fā)器在化工工業(yè)領域的應用

對硫酸鈉、過硫酸鈉以及亞氯酸鈉等化工原料的生產,香料的提純,行業(yè)工藝水的處理,海水的淡化、有機添加劑的濃縮和結晶等生產過程中的應用。

3、MVR蒸發(fā)器在制藥行業(yè)的應用

制藥工業(yè)大多采用傳統(tǒng)蒸發(fā)器,這不僅降低了藥品的質量,更浪費了大量能源,因此MVR蒸發(fā)器的節(jié)能性使其廣泛應用在制藥行業(yè)。常用作生產西藥的蒸發(fā)、濃縮、結晶和干燥、中藥的濃縮。

4、MVR在食品行業(yè)中的應用

一般在食品深加工行業(yè),大量采用蒸發(fā)技術是為了實現(xiàn)脫水的功能,如濃縮玉米漿和提取葡萄糖、氨基酸等。

5、MVR蒸發(fā)器在飲料工業(yè)中的應用

MVR蒸發(fā)器在飲料工業(yè)中是用來進行濃縮處理。如:番茄醬、果汁、果醬等。