एमवीआर इवेपोरेटर का मूल सिद्धांत

एमवीआर इवेपोरेटर अंग्रेजी में यांत्रिक वाष्प संपीड़न का संक्षिप्त नाम है। एमवीआर एक ऐसी तकनीक है जो बाहरी ऊर्जा की मांग को कम करने के लिए अपने स्वयं के द्वितीयक भाप द्वारा उत्पन्न ऊर्जा का पुन: उपयोग करती है।
द्वितीयक भाप, कंप्रेसर द्वारा संपीड़ित होने के बाद, दबाव और तापमान में वृद्धि करती है, और एन्थैल्पी तदनुसार बढ़ जाती है। इसे बाष्पीकरणकर्ता के हीटिंग कक्ष में हीटिंग भाप के रूप में भेजा जाता है, जिसका उपयोग भौतिक तरल की वाष्पीकरण स्थिति को बनाए रखने के लिए भाप उत्पन्न करने के रूप में किया जाता है। गर्म करने वाली भाप स्वयं सामग्री में ऊष्मा स्थानांतरित करती है और उसे पानी में संघनित करती है। इस तरह, जिस भाप को मूल रूप से त्याग दिया जाना था, उसका पूरी तरह से उपयोग किया जाता है, गुप्त ऊष्मा पुनः प्राप्त होती है, और थर्मल दक्षता में सुधार होता है।
1960 के दशक की शुरुआत में, जर्मनी और फ्रांस ने इस तकनीक को रसायन, दवा, कागज निर्माण, अपशिष्ट जल उपचार और समुद्री जल अलवणीकरण जैसे उद्योगों में सफलतापूर्वक लागू किया था।
कार्य प्रक्रिया में एक कंप्रेसर के माध्यम से कम तापमान वाली भाप को संपीड़ित करना, तापमान और दबाव बढ़ाना, एन्थैल्पी बढ़ाना और फिर भाप की गुप्त गर्मी का पूरी तरह से उपयोग करने के लिए संक्षेपण के लिए हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करना शामिल है। स्टार्ट-अप को छोड़कर, संपूर्ण वाष्पीकरण प्रक्रिया के दौरान भाप उत्पन्न करने की कोई आवश्यकता नहीं है।
बहु प्रभाव वाष्पीकरण की प्रक्रिया में, बाष्पीकरणकर्ता में एक निश्चित प्रभाव की द्वितीयक भाप को सीधे प्राथमिक ताप स्रोत के रूप में उपयोग नहीं किया जा सकता है, बल्कि इसे केवल द्वितीयक या द्वितीयक ताप स्रोत के रूप में उपयोग किया जा सकता है। प्राथमिक ताप स्रोत के रूप में, इसका तापमान (दबाव) बढ़ाने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा प्रदान की जानी चाहिए। स्टीम जेट पंप केवल द्वितीयक भाप के एक हिस्से को संपीड़ित कर सकता है, जबकि एमवीआर बाष्पीकरणकर्ता बाष्पीकरणकर्ता में सभी माध्यमिक भाप को संपीड़ित कर सकता है।
समाधान को हीटिंग ट्यूब के भीतर एक सामग्री परिसंचरण पंप के माध्यम से गिरने वाली फिल्म बाष्पीकरणकर्ता में प्रसारित किया जाता है। प्रारंभिक भाप को पाइप के बाहर ताजी भाप द्वारा गर्म किया जाता है, जो द्वितीयक भाप उत्पन्न करने के लिए घोल को गर्म और उबालती है। परिणामी द्वितीयक भाप को टर्बोचार्ज्ड पंखे द्वारा चूसा जाता है, और दबाव डालने के बाद, द्वितीयक भाप का तापमान बढ़ जाता है। यह ताप स्रोत के रूप में कार्य करता है और चक्रीय वाष्पीकरण के लिए ताप कक्ष में प्रवेश करता है। सामान्य स्टार्ट-अप के बाद, टर्बो कंप्रेसर द्वितीयक भाप को सोख लेता है, जिसे दबाव देकर गर्म भाप में परिवर्तित किया जाता है, जो लगातार प्रसारित और वाष्पित होती रहती है। वाष्पीकृत जल अंततः संघनित हो जाता है और बाहर निकल जाता है।
लागत कारणों से, एकल-चरण केन्द्रापसारक कंप्रेसर और उच्च दबाव वाले पंखे आमतौर पर यांत्रिक भाप पुनर्संपीड़न प्रणालियों में उपयोग किए जाते हैं। इसलिए, निम्नलिखित स्पष्टीकरण इस प्रकार के डिज़ाइन के लिए है। एक केन्द्रापसारक कंप्रेसर एक वॉल्यूम नियंत्रण मशीन है, जो सक्शन दबाव की परवाह किए बिना वॉल्यूम प्रवाह दर को लगभग स्थिर बनाए रखता है। द्रव्यमान प्रवाह दर में परिवर्तन पूर्ण चूषण दबाव के समानुपाती होता है।
एकल-चरण केन्द्रापसारक कंप्रेसर के संपीड़न चक्र को एन्थैल्पी एन्ट्रॉपी आरेख में दर्शाया गया है। एकल-चरण केन्द्रापसारक कंप्रेसर के लिए आवश्यक शक्ति:
उदाहरण के लिए, बाष्पीकरणकर्ता से संतृप्त जलवाष्प को चूषण अवस्था p1=1.9 बार, t{2}} डिग्री से p2=2.7 बार, t{5}} डिग्री ( संपीड़न अनुपात Π= 1.4). संपीड़न चक्र एक पॉलीट्रोपिक वक्र 1-2 का अनुसरण करता है, जिससे भाप की विशिष्ट एन्थैल्पी Δ एचपी बढ़ जाती है। भाप की विशिष्ट एन्थैल्पी h2 के लिए, यह कंप्रेसर की आंतरिक दक्षता (आइसेंट्रोपिक दक्षता) के समीकरण के माध्यम से इस तापमान पर बाष्पीकरणकर्ता के हीटर में प्रवेश करती है। साँस में ली गई भाप की मात्रा के आधार पर, किग्रा/घंटा। एचपी इकाई चर (प्रभावी) संपीड़न कार्य, केजे/किग्रा। एचएस इकाई आइसोट्रोपिक संपीड़न कार्य, केजे/किग्रा।
एक कंप्रेसर की आइसेंट्रोपिक दक्षता (आंतरिक दक्षता) अन्य कारकों के अलावा, इकाई चर संपीड़न कार्य एचपी के पॉलीट्रोपिक सूचकांक और साँस ली गई गैस के दाढ़ द्रव्यमान एम, साथ ही साँस लेने के तापमान और आवश्यक दबाव वृद्धि पर निर्भर करती है। प्राइम मूवर (इलेक्ट्रिक मोटर, गैस इंजन, टरबाइन, आदि) की वास्तविक युग्मन शक्ति के लिए, एक बड़े यांत्रिक हानि मार्जिन पर विचार किया जाता है। मानक सामग्रियों से बने प्ररित करनेवाला के साथ एक एकल-चरण केन्द्रापसारक कंप्रेसर 1.8 के संपीड़न कारक के साथ जल वाष्प दबाव में वृद्धि प्राप्त कर सकता है। यदि टाइटेनियम जैसी उच्च गुणवत्ता वाली सामग्री का उपयोग किया जाता है, तो संपीड़न कारक 2.5 तक पहुंच सकता है। इस प्रकार, अंतिम दबाव पी2 चूषण दबाव पी1 का 1.8 गुना या अधिकतम 2.5 गुना है, जो संतृप्त भाप तापमान में लगभग 12-18K की वृद्धि के अनुरूप है, अधिकतम तापमान 30K तक की वृद्धि के साथ। , सक्शन दबाव पर निर्भर करता है। जहां तक ​​वाष्पीकरण तकनीक का सवाल है, सामान्य अभ्यास पानी के संबंधित क्वथनांक तापमान के आधार पर इसके दबाव का प्रतिनिधित्व करना है। इस प्रकार, प्रभावी तापमान अंतर को सीधे दर्शाया जाता है।
यांत्रिक भाप पुनर्संपीड़न का सिद्धांत
वाष्पीकरण उपकरण कॉम्पैक्ट है, एक छोटे से क्षेत्र पर कब्जा करता है, और छोटी जगह की आवश्यकता होती है। यह शीतलन प्रणाली को भी ख़त्म कर सकता है। मौजूदा कारखानों के लिए जिन्हें भाप आपूर्ति, अपर्याप्त जल आपूर्ति क्षमता और अपर्याप्त स्थान के लिए वाष्पीकरण उपकरणों के विस्तार की आवश्यकता होती है, विशेष रूप से उन स्थितियों में जहां कम तापमान वाले वाष्पीकरण के लिए ठंडे पानी के संघनन की आवश्यकता होती है, यह निवेश बचत और अच्छे ऊर्जा-बचत प्रभाव दोनों प्राप्त कर सकता है।