Войти
Парокомпрессионный дистиллятор производства BRAM- COR (Италия) Испарение при сжатии пара - это метод испарения, с помощью которого нагнетатель, компрессор или струйный эжектор используются для сжать и, таким образом, увеличить давление производимого пара. Поскольку повышение давления пара также вызывает повышение температуры конденсации, тот же пар может служить в качестве теплоносителя для его «материнской» жидкости или концентрируемого раствора, из которого пар был образован для начала. с участием. Если бы не было сжатия, пар имел бы ту же температуру, что и кипящая жидкость / раствор, и не могла бы происходить передача тепла .
Иногда ее также называют парокомпрессионной дистилляцией (VCD). Если сжатие осуществляется компрессором или воздуходувкой с механическим приводом, этот процесс испарения обычно обозначается как MVR (механическая рекомпрессия пара). В случае сжатия, осуществляемого движущей силой высокого давления пар эжекторами, процесс обычно называется термокомпрессия или сжатие пара .
В этом случае подводимая энергия в систему заключается в энергии накачки компрессора. Теоретическое потребление энергии будет равно 
В единицах СИ они измеряются соответственно в kJ, kg и кДж / кг.
Фактическая потребляемая энергия будет больше теоретического значения и будет зависеть от эффективности системы, которая обычно составляет от 30% до 60%. Например, предположим, что теоретическая подводимая энергия составляет 300 кДж, а эффективность - 30%. Фактическая потребляемая энергия составит 300 x 100/30 = 1000 кДж.
В большой установке мощность сжатия составляет от 35 до 45 кВт на метрическую тонну сжатых паров.
компрессор обязательно является стержнем агрегата. Компрессоры, используемые для этого приложения, обычно относятся к типу центробежного или поршневого, такого как нагнетатели Рутса, аналогичные (гораздо меньшего размера) Нагнетатель типа Рутса. В очень больших установках (производительность испарения 100 метрических тонн в час и более) иногда используются компрессоры с осевым потоком. В результате сжатия пар перегрет по сравнению с теоретическим равновесием давления / температуры. По этой причине подавляющее большинство блоков MVR имеют пароохладитель между компрессором и главным теплообменником.
Подводимая энергия здесь определяется энергией некоторого количества пара (движущийся пар ) при более высоком давлении чем пара на входе и выходе. Таким образом, количество сжатых паров выше, чем на входе: 
Сердцем любого термокомпрессионного испарителя, несомненно, является паровой эжектор , исчерпывающее описание которого приведено на соответствующей странице. Размер другого оборудования, такого как основной теплообменник, и т. Д. (Подробнее см. испаритель ), определяется процессом испарения.
Эти два испарителя компрессионного типа имеют разные области применения, хотя иногда и перекрывают друг друга.
В заключение, машины MVR используются в больших энергоэффективных установках, в то время как термокомпрессионные агрегаты, как правило, ограничиваются их использованием небольшими установками, где потребление энергии не является большой проблемой.
КПД и осуществимость этого процесса зависит от КПД компрессирующего устройства (например, нагнетателя, компрессора или парового эжектора) и достигнутого коэффициента теплопередачи. в теплообменнике , контактирующем с конденсирующимся паром и кипящим «исходным» раствором / жидкостью. Теоретически, если полученный конденсат переохлажден, этот процесс может позволить полностью восстановить скрытую теплоту испарения, которая в противном случае была бы потеряна, если бы пар, а не конденсат, был последним товар; поэтому этот метод испарения очень энергоэффективен. Процесс испарения может управляться исключительно механической работой, обеспечиваемой сжимающим устройством.
Парокомпрессионный испаритель, как и большинство испарителей, может производить достаточно чистую воду из любого Источник воды. В кристаллизаторе соли, например, типичный анализ полученного конденсата показывает типичное содержание остаточной соли не выше 50 частей на миллион или, в единицах электрическая проводимость, не выше 10 мкСм / см. В результате получается питьевая вода при соблюдении других санитарных требований. Хотя он не может конкурировать на рынке с обратным осмосом или деминерализация, сжатие пара в основном отличается от них своей способностью производить чистую воду из насыщенных или даже кристаллизующихся рассолов с общим количеством растворенных твердых веществ (TDS) до 650 г / л. Две другие технологии могут производить чистую воду из источников с TDS не выше примерно 35 г / л.
По экономическим причинам испарители редко работают на воде с низким TDS. наши. Эти приложения заполняются обратным осмосом. Уже солоноватая вода, которая поступает в обычный испаритель, концентрируется дальше. Повышенное содержание растворенных твердых веществ увеличивает температуру кипения , значительно превышающую температуру кипения чистой воды. Морская вода с TDS около 30 г / л демонстрирует повышение температуры кипения менее 1 K, но насыщенный раствор хлорида натрия с концентрацией 360 г / л имеет повышение точки кипения примерно на 7 К. Это повышение точки кипения представляет собой проблему для испарения при сжатии пара, поскольку оно увеличивает степень давления, которую должен достичь паровой компрессор для осуществления парообразования. Поскольку повышение точки кипения определяет степень сжатия в компрессоре, это основной общий фактор эксплуатационных расходов.
Технология, используемая сегодня для извлечения битума из нефтеносных песков Атабаски, представляет собой водоемкий паровой гравитационный дренаж (SAGD) метод. В конце 1990-х бывший инженер-ядерщик Билл Хейнс из компании General Electric Company из компании RCC Thermal Products разработал испарительную технологию, называемую испарением с падающей пленкой или испарением с механическим сжатием пара. В 1999 и 2002 годах предприятие Petro-Canada в Маккей Ривер было первым, кто установил системы GE SAGD (ZLD) 1999 и 2002 годов, в которых использовалась комбинация новой испарительной технологии и в которых рециркулировалась вся вода и только твердые частицы были сброшены за пределы площадки. Эта новая испарительная технология начала заменять старые методы очистки воды, используемые на объектах SAGD, которые включали использование теплого умягчения известью для удаления кремнезема и магния и катиона слабой кислоты. ионный обмен, используемый для удаления кальция. Процесс парокомпрессионного испарения заменил прямоточные парогенераторы (OTSG), традиционно используемые для производства пара. OTSG в основном использовала природный газ, который в 2008 году становился все более ценным. Качество воды в испарителях в четыре раза лучше, что необходимо для барабанных котлов. Испарители в сочетании со стандартными барабанными котлами производят пар, который более «надежен, менее затратен в эксплуатации и менее водоемок». К 2008 году около 85% предприятий SAGD в нефтеносных песках Альберты использовали испарительную технологию. «SAGD, в отличие от других тепловых процессов, таких как циклическая паростимуляция (CSS), требует пара 100% качества».
