應(yīng)用領(lǐng)域
IEE智能純電蒸發(fā)濃縮機組,主要適用于熱敏性物料的低溫(30-60℃)蒸發(fā)濃縮,例如中藥、西藥、糖類、茶品、乳品、保健品、調(diào)料品、氨基酸、果汁飲料等,也適用于精餾、結(jié)晶、再生、干燥、脫附等有特殊低溫要求的物料熱力分離生產(chǎn)工藝,例如藥廠、食品廠、化工廠的精餾回收、廢水脫鹽、溶液再生、物料干燥等環(huán)節(jié)。
工作原理
IEE智能純電蒸發(fā)濃縮機組基于的煙流驅(qū)動熱能循環(huán)利用理論而開發(fā)。通過“雙相變高效熱回收器”回收濃縮過程產(chǎn)生二次蒸汽的冷凝廢熱,輸入少量電能驅(qū)動“真空相變熱泵”實現(xiàn)冷凝廢熱升溫升壓,然后輸入蒸發(fā)濃縮工藝的首效加熱器,作為首效的加熱熱源(替代生蒸汽),從而實現(xiàn)了一個閉式的能量循環(huán):二次蒸汽->直空相變熱泵-首效加熱->二效加熱->二次蒸汽。
在這個能量轉(zhuǎn)化過程中,電能的作用是驅(qū)動熱能循環(huán),而不是直接加熱,這也是IEE技術(shù)大量節(jié)約電能的根本原因。電能的消耗基本上與系統(tǒng)的保溫?zé)釗p失相當(dāng)。
IEE智能純電蒸發(fā)濃縮技術(shù)關(guān)鍵:“真空雙相變強化換熱”保障熱流通暢,“相變真空熱泵機組”確保動力強勁,“閉式能量系統(tǒng)定溫”保證運行穩(wěn)定,“智能監(jiān)測與調(diào)節(jié)控制”實現(xiàn)高效可靠。
機組構(gòu)成
(1)真空變相熱泵
熱泵在空調(diào)、供熱等行業(yè)有百年的發(fā)展歷史,技術(shù)成熟。為了適應(yīng)中藥等熱敏性物料在低溫下的蒸發(fā)濃縮,我們選用了國際上的環(huán)保型純工質(zhì)和特殊型線熱泵壓縮機,制熱COP在5.0以上,提供生蒸汽溫度50C-95C。真空相變熱泵結(jié)構(gòu)緊湊,模塊化封裝,體積小重量輕。
(2)多效蒸發(fā)系統(tǒng)
多效蒸發(fā)系統(tǒng)包含加熱室、蒸發(fā)室和除沫器,與常規(guī)雙效結(jié)構(gòu)相同,但是一效的加熱側(cè)和末效汁汽的熱回收側(cè),進行了強化傳熱改進,加熱室尺寸更緊湊。根據(jù)藥液流動特性,用戶可選擇自然循環(huán)或者強制循環(huán)方式。由于采取間接壓縮制冷劑蒸汽的熱回收方式,IEE機組可以適用醇提蒸發(fā)濃縮工藝
(3)輔機及控制系統(tǒng)
主要包含定溫控制子系統(tǒng)、真空子系統(tǒng)、啟動子系統(tǒng)、排水子系統(tǒng)、閥門管件、機架和控制柜等。貫通了熱泵和雙效之間的數(shù)據(jù)和控制邏輯,實現(xiàn)一鍵操作和安全保護。
實施條件
(1)電源:三相電源,電壓380V,頻率50HZ。每蒸發(fā)能力配電40~90kW(依據(jù)醇、水、單效、雙效而定)配功率補償器。
(2)一效加熱蒸汽溫度50~95C。(依據(jù)用戶需求設(shè)計)
(3)一效蒸發(fā)溫度35~70°C。(依據(jù)用戶需求設(shè)計)
(4)二效蒸發(fā)溫度35~50C。(依據(jù)用戶需求設(shè)計)
(5)汁汽凝結(jié)液排放溫度25 ~35C。
(6)原料液進口溫度40~80C。
(7)冷卻水流量,6~10立方米/(t蒸發(fā)量)。
(8)占地空間一般在長7m,寬3.6m,高5m,或者長6m,寬5m,高5m。
(9)壓縮空氣,驅(qū)動氣動閥門等執(zhí)行器。
(10)需要提供真空,特低溫濃縮需要提供工業(yè)冷凍水。
機組特點
穩(wěn)定安全
A.可采用傳統(tǒng)的自然循環(huán)或者強制循環(huán)外加熱的蒸發(fā)方式。
B.熱泵壓縮機技術(shù)成熟,系統(tǒng)可靠穩(wěn)定,維護成本低。
C.可根據(jù)客戶要求定制防爆型IEE機組。
高效節(jié)能
A.機組運行全部采用電能,蒸發(fā)每噸水60度電耗,蒸發(fā)每噸醇40度電耗。
B.機組靠蒸汽發(fā)生器提供初始蒸汽啟動,后續(xù)無需補充生蒸汽。
C.冷卻水消耗很少,蒸發(fā)每噸水僅需6噸冷卻水。
D.汁汽凝結(jié)水排放溫度低至25~30°C,真空泵運行更省電。
智能化
A.*的智能識別與自適應(yīng)控制,實現(xiàn)全自動智能運行,省時省力。
B.系統(tǒng)噪音控制在75dB(A)左右,符合藥廠對噪聲的要求。
C.鍵操作,簡單可靠。
6.設(shè)備型號
備注,以上耗電量含循環(huán)泵等設(shè)備電耗。IEE機組適用于水提液和醇提液,可采取雙效或單效結(jié)構(gòu),依據(jù)用戶具體需求優(yōu)化組合設(shè)計。一般而言,雙效結(jié)構(gòu)能耗更低,單效結(jié)構(gòu)蒸發(fā)溫度更低。
效能對比
能耗比對表 | ||||||||
蒸發(fā)量 | 2000kg/h | |||||||
蒸汽價 | 250元/t | 工作時間 | 5000h | |||||
循環(huán)冷卻水費用 | 1.0元/t | 電價 | 1.0元/kWh | |||||
普通雙效濃縮器 | IEE | |||||||
蒸汽 | 1.15 | t | 330 | 元 | 0 | t | 0 | 元 |
冷卻水 | 80 | t | 60 | 元 | 10 | t | 10 | 元 |
壓縮機耗電量 | 0 | kWh | 0 | 元 | 132 | kWh | 132 | 元 |
水泵類電耗 | 20 | kWh | 6 | 元 | 6 | kWh | 6 | 元 |
每小時成本 | 388元/h | 148元/h | ||||||
每噸蒸發(fā)量成本 | 194元/(t蒸發(fā)) | 74元/(t蒸發(fā)) | ||||||
每年運行成本 | 194萬元/年 | 74萬元/年 |
備注:IEE中只有在剛啟動的時候需要消耗蒸汽供給蒸汽發(fā)生器,后續(xù)無需生蒸汽。 進料溫度在80C以上可以無需消耗蒸汽實現(xiàn)“自啟動”。
說明:由于真空泵是間歇運行,并且可同時用于多個機組,因此每小時成本中不包真空泵耗電量。常規(guī)雙效機組與IEE雙效機組,按2t/h蒸發(fā)能力,每年滿負荷運行5000小時進行對比分析。