Details zum Quadranteneffektverdampfer
Im Natriumsulfat-Vierstufenverdampfer wird die latente Wärme des Sekundärdampfs vollständig genutzt, was die Nutzungsrate des Heizdampfs verbessert. Je nach Betriebsdruck kann in Normaldruck-, Druck- und Unterdruckverdampfung unterteilt werden. Bei der Druckverdampfung ist die erreichte Sekundärdampftemperatur höher und kann als Heizdampf für die nächste Stufe verwendet werden. Daher ist die Einstufenverdampfung meist eine Vakuumverdampfung; die Vorderstufe der Mehrstufenverdampfung ist Druck- oder Normaldruckbetrieb, während die Hinterstufe unter Vakuum betrieben wird.
Aus dem primitiveren Verdampfungskessel haben sich Verdampfer mit Einfach-, Doppel-, Dreifach-, Vierfach- oder Mehreffekt entwickelt, die alle darauf abzielen, den Energieverbrauch schrittweise zu senken.
Das System besteht aus vier in Reihe geschalteten Verdampfern. Es nutzt den Sekundärdampf, der durch die Verdampfung des vorherigen Effekts erzeugt wird, um eine Wärmequelle für den nächsten Effekt bereitzustellen und so Energie zu sparen.
Der Viereffekt kann einen Teil des Sekundärdampfs zurückgewinnen. Je höher die Anzahl der Effekte, desto mehr Sekundärdampf wird zurückgewonnen. Dies unterscheidet sich vom MVR-Verdampfer, der den gesamten Sekundärdampf zurückgewinnen kann.
Der Prozess der Verdampfung mit vier Effekten: Es kann Stromabwärts-, Gegenstrom-, Horizontal-, Querstrom usw. geben. Je nach Betriebsmodus kann er in kontinuierlich oder intermittierend unterteilt werden. Die meisten Verdampfungsprozesse in der Industrie sind kontinuierliche und stabile Betriebsprozesse.
Je nach Verwendung des Sekundärdampfes kann zwischen einstufiger und mehrstufiger Verdampfung unterschieden werden. Wird der erzeugte Sekundärdampf nicht genutzt und nach der Kondensation durch den Kondensator direkt abgelassen, nennt man diesen Vorgang einstufige Verdampfung. Wird der Sekundärdampf als Heizdampf einem anderen Verdampfer mit geringerem Betriebsdruck zugeführt und werden mehrere Verdampfer in Reihe verwendet, nennt man diesen Vorgang mehrstufige Verdampfung.
Der Viereffektverdampfer kann verschiedene Formen annehmen, wie etwa Zwangsumlauf, Naturumlauf, Fallfilm, Steigfilm, Plattenverdampfer usw., und kann auch verschiedene Kombinationen annehmen, um den Prozess zu optimieren.
(1) Materialfluss
Das zu konzentrierende Material gelangt durch die Förderpumpe, den Durchflussmesser, den Plattenwärmetauscher, den Rohrbündelwärmetauscher zum Ersteffektabscheider und gelangt in den Ersteffektheizer zum Erhitzen unter der Einwirkung der Ersteffektumwälzpumpe. Der erzeugte Sekundärdampf und das konzentrierte Material verlassen das Rohrbündel, und der größte Teil des Materials wird in der Pufferpumpe am Boden des Abscheiders gesammelt und zum Zweiteffekt abgepumpt, und ein Teil des Materials wird durch die Umwälzpumpe verdampft. Im Abscheider werden Dampf und Flüssigkeit getrennt, und der Sekundärdampf verlässt die Oberseite des Abscheiders zum Zweiteffektheizer zum Erhitzen.
Das Material verdampft vom ersten Effekt zum zweiten und dritten Effekt nach demselben Prinzip und verdampft kontinuierlich durch drei Verdampfungseinheiten; für den vierten Effekt wird Zwangsumlauf verwendet. Wenn das Material die Sättigung erreicht, passieren die Kristalle den TDB-Kristallisator, und die Kristalle werden ausgefällt und zum Abkühlen und Kristallisieren in den Kristallisationstank abgelassen, bevor sie zur Trennung in den Separator gelangen. Die Mutterlauge wird durch eine Zwangsumlaufpumpe zirkuliert und verdampft.
(2) Rohdampf-, Sekundärdampf- und Kondenswasserprozess
Die Hauptenergiequelle zum Heizen der Anlage ist Niederdruck-Rohdampf. Der Dampf gelangt durch das Dampfregelventil in das Verdampfermantelrohr und tauscht Wärme mit dem Material aus. Nach der Kondensation fließt er vom Boden des Heizmantels in den Mantel des zweiten Effekts. Der aus dem ersten Effekt verdampfte Sekundärdampf tritt aus der Oberseite des Abscheiders des ersten Effekts aus, um den Mantel des zweiten Effekts zu erhitzen, und wird vom Boden des Heizers des zweiten Effekts kondensiert und mit dem Kondenswasser des ersten Effekts am Boden des Heizers des dritten Effekts vermischt. In ähnlicher Weise wird der aus dem zweiten Effekt verdampfte Sekundärdampf durch den dritten Effekt erhitzt, und der aus dem dritten Effekt verdampfte Sekundärdampf wird durch den vierten Effekt erhitzt. Nach der Kondensation wird er mit dem Kondenswasser des ersten, zweiten und dritten Effekts zum Mantel des vierten Effekts vermischt und schließlich im Kondensator kondensiert. Das Kondenswasser des gesamten Systems wird abgepumpt. Der Teil des Gases, der nicht kondensiert werden kann, wird von einer Vakuumpumpe abgesaugt, um das Vakuum der Anlage aufrechtzuerhalten.
Das vierstufige Verdampfungssystem von ENCO berücksichtigt häufig die Rückgewinnung von Kondenswasser oder sekundärer Dampfwärme, um Energieeinsparungen zu erzielen. Bei der Abwasserbehandlung sollte auch die automatische Online-Reinigung von Vorwärmerablagerungen in Betracht gezogen werden.
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