低溫蒸發(fā)器機械蒸汽再壓縮（MVR）的結晶系統(tǒng)優(yōu)化研究項目開發(fā)的是一種MVR并聯(lián)雙效蒸發(fā)結晶系統(tǒng)，主要部件有降膜蒸發(fā)器、強制循環(huán)蒸發(fā)器、離心式蒸汽壓縮機等。本系統(tǒng)考慮到不同類型蒸發(fā)器的物料適用性及節(jié)能性，將降膜蒸發(fā)器與強制循環(huán)蒸發(fā)器聯(lián)用，建立系統(tǒng)及部件的數學模型，與傳統(tǒng)蒸發(fā)結晶系統(tǒng)進行性能對比，并對系統(tǒng)的操作參數組合進行了多目標優(yōu)化。

技術特點

本成果為一種MVR并聯(lián)雙效蒸發(fā)結晶系統(tǒng)，本系統(tǒng)中原料液先通過降膜蒸發(fā)器進行蒸發(fā)濃縮處理，產生的濃溶液再經過強制循環(huán)蒸發(fā)器進行結晶，既克服了降膜蒸發(fā)器不適用于結晶物料的限制，也減少了強制循環(huán)蒸發(fā)器運行需要的驅動功率。項目組建立了系統(tǒng)和各部件的數學模型，計算確定系統(tǒng)中各管段不同介質的熱力學參數。通過能量和?分析，本系統(tǒng)與傳統(tǒng)多效蒸發(fā)結晶系統(tǒng)相比，在相同蒸發(fā)量下耗能更少、COP值和?效率更高，節(jié)能性和熱力學完善程度都較好。

通過分析各參數對系統(tǒng)總功耗及滿足生產要求所需的總換熱面積的影響規(guī)律，主要操作參數為壓縮溫升和蒸發(fā)溫度，分析得到兩者的取值范圍。在取值范圍內，以系統(tǒng)總功耗較小和總換熱面積小為優(yōu)化目標，利用遺傳算法進行多目標優(yōu)化計算，確定一組較優(yōu)的壓縮溫升和蒸發(fā)溫度組合。在相同蒸發(fā)量下，優(yōu)化后的參數組合可使系統(tǒng)總功耗及總換熱面積均相對較小，且能使系統(tǒng)具有更高的COP值和?效率，節(jié)能性和熱力學完善程度都有所提高。以蒸發(fā)量15000kg/h為計算實例，結合實際工程對溫度的控制精度，在模糊集合選優(yōu)的基礎上確定優(yōu)解。

應用領域

本成果的技術主要應用于大型工業(yè)的廢水處理和回收、海水淡化，以及化工、制藥、食品加工等過程的蒸發(fā)結晶中。