蒸汽再压缩热泵系统用于固体干燥节能分析(1)

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1、第29卷，总第168期《节能技术》Vol.29，Sum.No.1682011年7月，第4期ENERGYCONSERVATIONTECHNOLOGYJul.2011，No.4蒸汽再压缩热泵系统用于固体干燥节能分析1，2111，2戴群特，杨鲁伟，张振涛，庞卫科(1．中国科学院理化技术研究所，北京100190;2．中国科学院研究生院，北京100190)摘要:机械式蒸汽再压缩(MVR)热泵系统是一种新型高效节能装置，完全回收利用了蒸发过程产生水蒸气的潜热。本文分别计算了蒸发温度为100℃和80℃时蒸汽再压缩热泵系统在各

2、种传热温差下的COP值，结果显示MVR系统具有良好的节能优势。此外，本文还将蒸汽再压缩热泵系统应用于固体干燥，并对各种固体干燥实验系统做出设计分析。关键词:蒸汽再压缩;节能;MVR;二次蒸汽中图分类号:TQ051．5文献标识码:A文章编号:1002－6339(2011)04－0353－04Energy－SavingAnalysisofVaporRecompressionHeatPumpandItsApplicationStudyonDrying1，2111，2DAIQun－Te，YANGLu－wei，ZHANG

3、Zhen－tao，PANGWei－ke(1．TechnicalInstituteofPhysicsandChemistry，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China;2．GraduateUniversityoftheChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China)Abstract:MechanicalVaporRecompression(MVR)heatpumpsystemisanewtypeofenergy－saving

4、e-quipmentwithhigheffectiveness，totallyrecyclingthelatentheatbywaterevaporation．Inthisarticle，theCOPvaluesatdifferentheattransfertemperaturedifferencewhenevaporatingtemperatureis100℃and80℃arecalculatedrespectively．Theresultsshowgreatenergy－savingpredominance

5、oftheMVRsys-tem．TheapplicationofMVRindryingisalsostudied，andseveraldryingexperimentalsystemsarede-signedandanalyzed．Keywords:vaporrecompression;energy－saving;MVR;secondarysteam年代开始在国外迅速发展，现已广泛应用于工业废0引言水、造纸黑液的浓缩减量处理，乳品、制糖、淀粉等蒸机械式蒸汽再压缩(MechanicalVaporRecom-馏浓缩

6、处理，以及海水淡化、制盐等很多生产领［1－6］pression)系统，简称MVR系统，也叫MVR热泵系域。由于MVR蒸发器具有高效的节能优势和统，是一种新型高效节能装置。MVR蒸发器技术是卓越的环保特性，在高度提倡低碳生产生活的今天，目前国际上最先进的蒸发器技术，只有少数几个国其必将在我国得到迅速发展和越来越广泛的应用。家掌握。MVR蒸发器技术由于其节能效果显著，701原理简介收稿日期2011－02－16修订稿日期2011－03－30在干燥和蒸发浓缩等工业领域，会产生大量的作者简介:戴群特(1988～)，女，硕

7、士研究生，主要从事节能、制水蒸气，而水蒸气携带的能量中绝大部分为潜热，显冷及干燥技术研究。热仅为很小一部分。而机械式蒸汽再压缩热泵，则·353·是有效回收了水蒸气的潜热，从而达到节能降耗的PeL———蒸汽压缩机功耗。目的。其工作原理是对蒸发器产生的废热蒸汽经机(1)计算各状态点参数械式蒸汽压缩机作用后，温度、压力、焓值均得到提如简图1所示，首先计算各点状态参数。各状升，返回用于蒸发器作为加热的热源，使液体进一步态点在温熵图上的位置如图2所示。蒸发。系统本身能基本达到热平衡，新鲜蒸汽仅用于补充系统热损失和进出料热

8、焓，从而大幅度减少蒸发器对外来新鲜蒸汽的消耗，达到了降低能耗的目的。如图1所示为MVR热泵蒸发系统工作原理简图，系统主要由MVR蒸发器和蒸汽压缩机组成。原液料4经MVR蒸发器蒸发后变成浓缩液料5排出，而蒸发出来的二次蒸汽1则进入蒸汽压缩机被压缩，提高其能量品位。被压缩后的二次蒸汽2作为蒸发器热端用来加热液料，从而使液料蒸发，自身被冷凝为冷凝水并排出系统。在MVR蒸发器中，冷端液料被蒸发