TVR在蒸发浓缩系统上是一种常遇到的节能技术。TVR是Thermal vapour recompression的缩写,中文直译为热力蒸汽再压缩。TVR的工作原理是:利用中压或高压的新鲜蒸汽在喷射器中形成一定的负压,引入从分离器出来的二次蒸汽,并将二者混合,用于蒸发系统的加热蒸发。其原理示意图,来自Croll Reynolds公司的视频,并经我们略做说明:
TVR是一种经济、高效地利用二次蒸汽的技术。根据理论计算和实际经验,蒸汽喷射式热泵1kg高压蒸汽能引射0.3kg的二次蒸汽。增加一台蒸汽喷射式热泵,相当于增加了一效蒸发器,但增加TVR热泵明显比增加一效蒸发器来得划算。
只有特殊定制的板式换热器才能完美的应用于板式蒸发器系统中,因为,常规的板式换热器都以单相流体作为设计考虑,而在蒸发器中,存在气液两相流体,气相流速和压降也是重点考虑的因素之一。特殊定制的板式换热器,还可以消除死流区域,对系统安全运行起到保障作用,等等。相对来说,蒸发系统中使用板式换热器,有以下几个方面的优势:
1、传热系数高;
2、占地小;
3、扩增换热面积容易;
4、容易进行拆卸清洁,等等。
当然,它也有缺点,价格较高、板型不通用等等,但这些并不能阻止板式蒸发器逐渐成为设计应用的主流。
下图是Alfa Laval公司流传较广的工作原理示意图了:
TVR蒸发器的关键,当然是系统的设计。蒸发浓缩系统要设计考虑周详,稳定运行,工程技术人员要考虑的不仅仅包括以下内容:
1、热敏性; 2、结垢特性; 3、发泡特性;
4、物料的粘度; 5、物料含固体情况; 6、蒸气情况和压降情况;
7、物料平衡; 8、能源平衡,等等。
由于工艺条件摸索得不清晰,很多企业在制造蒸发器的时候,出现了各式各样的问题,值得三思。
天臻生化技术公司结合多年来的工艺摸索和实践经验,稳扎稳打,成功设计应用的蒸发系统,试机即可生产,无一返工。公司设计的TVR蒸发器具有以下特点:
1、更稳定、更节能
对比管壳式换热器,使用板式蒸发器,TVR蒸汽引射比更高,节能效果更加明显。而且由于压降更低,设计用电更节能。
2、综合投资成本更低
板式蒸发器传热系数高、换热面积小,节省了用地成本,同时应用TVR技术后,成本更低,综合投资约节省20%~30%。
3、结垢更少,维修几率更低
特殊的波纹状板型产生高强度的湍流,极少结垢,简单的在线清洗即可恢复高效的蒸发效果。实践证明,其维修几率极低。
4、保证产品的风味和质量
降膜工艺、低温蒸发等等的技术同样应用于板式蒸发器,而且由于特殊设计的流道,没有物料滞留,极大的保证了产品的风味和质量。
5、全面覆盖CIP清洗配置
设备内配CIP清洗管路,就地清洗,全方位,无死角。
更多专业信息,欢迎相互交流,或参见“工程案例”页。
天臻生化技术,不负所望!
参考文献:
1、《板式蒸发器式蒸汽再压缩系统研究及设计》;
2、《PERRY’S CHEMICAL ENGINEERS’HANDBOOK》;
3、《Design method for plate evaporators and condensers》;
4、《Plate evaporators in food industry––theory and practice》。