TVR在蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)上是一種常遇到的節(jié)能技術(shù)。TVR是Thermal vapour recompression的縮寫,中文直譯為熱力蒸汽再壓縮。TVR的工作原理是:利用中壓或高壓的新鮮蒸汽在噴射器中形成一定的負(fù)壓,引入從分離器出來的二次蒸汽,并將二者混合,用于蒸發(fā)系統(tǒng)的加熱蒸發(fā)。其原理示意圖,來自Croll Reynolds公司的視頻,并經(jīng)我們略做說明:

TVR是一種經(jīng)濟(jì)、高效地利用二次蒸汽的技術(shù)。根據(jù)理論計(jì)算和實(shí)際經(jīng)驗(yàn),蒸汽噴射式熱泵1kg高壓蒸汽能引射0.3kg的二次蒸汽。增加一臺(tái)蒸汽噴射式熱泵,相當(dāng)于增加了一效蒸發(fā)器,但增加TVR熱泵明顯比增加一效蒸發(fā)器來得劃算。
只有特殊定制的板式換熱器才能完美的應(yīng)用于板式蒸發(fā)器系統(tǒng)中,因?yàn)?,常?guī)的板式換熱器都以單相流體作為設(shè)計(jì)考慮,而在蒸發(fā)器中,存在氣液兩相流體,氣相流速和壓降也是重點(diǎn)考慮的因素之一。特殊定制的板式換熱器,還可以消除死流區(qū)域,對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行起到保障作用,等等。相對(duì)來說,蒸發(fā)系統(tǒng)中使用板式換熱器,有以下幾個(gè)方面的優(yōu)勢(shì):
1、傳熱系數(shù)高;
2、占地??;
3、擴(kuò)增換熱面積容易;
4、容易進(jìn)行拆卸清潔,等等。
當(dāng)然,它也有缺點(diǎn),價(jià)格較高、板型不通用等等,但這些并不能阻止板式蒸發(fā)器逐漸成為設(shè)計(jì)應(yīng)用的主流。
下圖是Alfa Laval公司流傳較廣的工作原理示意圖了:

TVR蒸發(fā)器的關(guān)鍵,當(dāng)然是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)要設(shè)計(jì)考慮周詳,穩(wěn)定運(yùn)行,工程技術(shù)人員要考慮的不僅僅包括以下內(nèi)容:
1、熱敏性; 2、結(jié)垢特性; 3、發(fā)泡特性;
4、物料的粘度; 5、物料含固體情況; 6、蒸氣情況和壓降情況;
7、物料平衡; 8、能源平衡,等等。
由于工藝條件摸索得不清晰,很多企業(yè)在制造蒸發(fā)器的時(shí)候,出現(xiàn)了各式各樣的問題,值得三思。
天臻生化技術(shù)公司結(jié)合多年來的工藝摸索和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),穩(wěn)扎穩(wěn)打,成功設(shè)計(jì)應(yīng)用的蒸發(fā)系統(tǒng),試機(jī)即可生產(chǎn),無(wú)一返工。公司設(shè)計(jì)的TVR蒸發(fā)器具有以下特點(diǎn):
1、更穩(wěn)定、更節(jié)能
對(duì)比管殼式換熱器,使用板式蒸發(fā)器,TVR蒸汽引射比更高,節(jié)能效果更加明顯。而且由于壓降更低,設(shè)計(jì)用電更節(jié)能。
2、綜合投資成本更低
板式蒸發(fā)器傳熱系數(shù)高、換熱面積小,節(jié)省了用地成本,同時(shí)應(yīng)用TVR技術(shù)后,成本更低,綜合投資約節(jié)省20%~30%。
3、結(jié)垢更少,維修幾率更低
特殊的波紋狀板型產(chǎn)生高強(qiáng)度的湍流,極少結(jié)垢,簡(jiǎn)單的在線清洗即可恢復(fù)高效的蒸發(fā)效果。實(shí)踐證明,其維修幾率極低。
4、保證產(chǎn)品的風(fēng)味和質(zhì)量
降膜工藝、低溫蒸發(fā)等等的技術(shù)同樣應(yīng)用于板式蒸發(fā)器,而且由于特殊設(shè)計(jì)的流道,沒有物料滯留,極大的保證了產(chǎn)品的風(fēng)味和質(zhì)量。
5、全面覆蓋CIP清洗配置
設(shè)備內(nèi)配CIP清洗管路,就地清洗,全方位,無(wú)死角。

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參考文獻(xiàn):
1、《板式蒸發(fā)器式蒸汽再壓縮系統(tǒng)研究及設(shè)計(jì)》;
2、《PERRY’S CHEMICAL ENGINEERS’HANDBOOK》;
3、《Design method for plate evaporators and condensers》;
4、《Plate evaporators in food industry––theory and practice》。
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