一、多效蒸發(fā)器設(shè)備選型第一步:先把廢水或物料摸透
定制選型的前提是拿到準(zhǔn)確的水質(zhì)或物料數(shù)據(jù),缺少任何一項(xiàng)都可能導(dǎo)致設(shè)備投運(yùn)后頻繁出問(wèn)題。
必測(cè)指標(biāo)一,鹽分種類(lèi),包括氯離子、硫酸根、銨根、氟離子。直接決定材質(zhì),氯離子超過(guò)20000ppm必須上鈦材。
必測(cè)指標(biāo)二,COD及有機(jī)物組成。決定是否易結(jié)垢、起泡、粘度變化。
必測(cè)指標(biāo)三,沸點(diǎn)升高值BPR。決定能用幾效,BPR超過(guò)12度多效效率驟降,強(qiáng)行上多效不如換MVR。
必測(cè)指標(biāo)四,粘度隨濃度變化曲線。高粘度物料不能用降膜式,必須強(qiáng)制循環(huán)。
必測(cè)指標(biāo)五,pH值。酸性加高氯離子,316L都扛不住,要用鈦或哈氏合金。
必測(cè)指標(biāo)六,含固量和懸浮物。決定是否需要外循環(huán)、是否配離心機(jī)。
必測(cè)指標(biāo)七,處理量,噸每小時(shí)或噸每天。決定設(shè)備規(guī)格和效數(shù)。
沒(méi)有水質(zhì)報(bào)告就讓廠家報(bào)價(jià),等于沒(méi)看體檢報(bào)告就開(kāi)藥。
二、多效蒸發(fā)器設(shè)備核心決策:效數(shù)、流程、循環(huán)方式
先說(shuō)效數(shù)怎么定。
雙效,蒸汽消耗約為單效的二分之一,適用處理量小于10噸每小時(shí),BPR小于8度,簡(jiǎn)單,投資低。
三效,蒸汽消耗約為單效的三分之一,適用日處理10到100噸,有蒸汽源,BPR小于10度,是大多數(shù)化工和廢水場(chǎng)景的優(yōu)解,也是主要選擇。
四效,蒸汽消耗約為單效的四分之一,適用日處理大于50噸,蒸汽成本高,BPR小于8度,投資增加明顯,維護(hù)成本上升。
五效或六效,蒸汽消耗約為單效的五分之一到六分之一,僅少數(shù)食品和淀粉行業(yè)用,廢水領(lǐng)域極少。
經(jīng)驗(yàn)法則:BPR每增加1度,有效溫差就少1度,效數(shù)多了反而蒸不動(dòng)。所以不是效數(shù)越多越好,三效是大多數(shù)場(chǎng)景的甜區(qū)。
再說(shuō)流程方向怎么選。
順流,也叫并流,推薦。料液靠壓差自流,無(wú)需效間泵,前效進(jìn)后效有自蒸發(fā),省蒸汽。適用高濃度、熱敏性、高粘度物料。
逆流,傳熱系數(shù)均勻,各效換熱面積可縮小,適用粘度隨溫度變化大的物料。但不適合熱敏性物料,結(jié)晶集中在一效易堵離心機(jī),慎用。
錯(cuò)流,也叫混流,兼顧并流和逆流優(yōu)點(diǎn),適用氯化銨廢水等特殊工況,操作復(fù)雜,控制要求高。
平流,每效單獨(dú)進(jìn)料出料,適用飽和溶液蒸發(fā)、多種物料同時(shí)處理,投資大,管路復(fù)雜。
實(shí)際工程中順流占80%以上。逆流改順流后解決問(wèn)題的案例非常多。
多效蒸發(fā)循環(huán)方式怎么選。
強(qiáng)制循環(huán),首選。適用高鹽、易結(jié)垢、高粘度、含懸浮物,不適用低粘度清潔物料。
降膜式,適用熱敏性、低粘度、不易結(jié)垢,如果汁、制藥。不適用高粘度、易結(jié)晶物料。
升膜式,適用稀溶液、低粘度,不適用含固量高的廢水。
自然循環(huán),適用非常干凈的物料、低處理量,農(nóng)藥廢水和高鹽廢水幾乎不用。
農(nóng)藥中間體廢水、高鹽廢水,強(qiáng)制循環(huán)是唯一正確答案,流速不低于2米每秒,配變頻泵。
三、多效蒸發(fā)器設(shè)備材質(zhì)定制:按離子成分對(duì)號(hào)入座
氯離子為主,超過(guò)10000ppm。物料接觸面用鈦材TA1或TA2,蒸汽和冷凝水側(cè)用鈦材或2205雙相鋼。推薦全鈦穩(wěn),預(yù)算緊可用碳鋼加鈦換熱管。
硫酸根為主。物料接觸面用316L,蒸汽和冷凝水側(cè)用304即可。這是性?xún)r(jià)比高的組合。
銨根為主,比如氯化銨。物料接觸面用鈦材,蒸汽和冷凝水側(cè)不低于304。全鈦優(yōu)。
含氟離子。物料接觸面用鈦材或哈氏合金,蒸汽和冷凝水側(cè)用鈦材。氟離子對(duì)不銹鋼殺傷力極大。
普通高鹽,無(wú)特殊離子。物料接觸面用316L,蒸汽和冷凝水側(cè)用304。經(jīng)濟(jì)方案。
強(qiáng)酸加高氯。物料接觸面用鈦材或搪瓷,蒸汽和冷凝水側(cè)用鈦材。316L在此工況下壽命不到1年。
材質(zhì)優(yōu)先級(jí)口訣:氯離子環(huán)境下,鈦大于雙相鋼2205大于碳鋼大于316L大于304。
四、多效蒸發(fā)器設(shè)備定制選型必須明確的附件清單
除沫器。必須用復(fù)合功能除沫器,絲網(wǎng)加折流板組合。MVR系統(tǒng)設(shè)兩道。常見(jiàn)踩坑是只裝絲網(wǎng)除沫器,泡沫擊穿毀壓縮機(jī)。
效間泵。順流一般不需要,逆流或錯(cuò)流必須配。常見(jiàn)踩坑是忘了算泵的功耗和密封要求。
預(yù)熱器。用一效或三效蒸汽預(yù)熱進(jìn)料,節(jié)能5%到10%。很多項(xiàng)目省掉預(yù)熱器,運(yùn)行成本白白增加。
在線清洗系統(tǒng),也就是CIP系統(tǒng)。強(qiáng)制循環(huán)流速2到5米每秒可減緩結(jié)垢但不能替代酸洗。指望不清洗就長(zhǎng)期運(yùn)行,3個(gè)月必堵。
真空系統(tǒng)。水噴射真空機(jī)組加變頻控制,真空度穩(wěn)定在負(fù)0.095兆帕以上。真空波動(dòng)是溫度異常升高的第一原因。
冷凝器。用321不銹鋼,含鉬,抗氯離子點(diǎn)蝕。用304做冷凝器,高氯廢水半年穿孔。
母液排放。必須定期排母液,排量約為初始蒸發(fā)量的80%。不排母液,鹽分累積到飽和后全系統(tǒng)癱瘓。
五、多效蒸發(fā)器設(shè)備定制選型決策樹(shù)
第一條路。高鹽加易結(jié)垢加粘度大,比如農(nóng)藥和化工廢水。方案是三效順流加強(qiáng)制循環(huán)加鈦材或雙相鋼加復(fù)合除沫器。
第二條路。高鹽加BPR小于8度加有廉價(jià)蒸汽。方案是四效順流加強(qiáng)制循環(huán)加316L或鈦材。
第三條路。熱敏性加低粘度,比如制藥和果汁。方案是三效或雙效加降膜式加316L加低溫真空。
第四條路。處理量大于50噸每天加蒸汽貴加BPR小于10度。方案是MVR全鈦,或MVR加多效組合。
第五條路。氯化銨廢水,需要分鹽回收。方案是三效順流加強(qiáng)制循環(huán)加全鈦加結(jié)晶分離系統(tǒng)。
第六條路。處理量小于5噸每小時(shí)加無(wú)蒸汽源。方案是低溫?zé)岜谜舭l(fā)器,316L或雙相鋼。
六、多效蒸發(fā)器設(shè)備選廠家怎么避坑
查資質(zhì)。必須有D1或D2壓力容器制造許可證,沒(méi)有的直接排除。
看案例。要求提供同行業(yè)、同水質(zhì)的運(yùn)行案例,能實(shí)地考察的。
算TCO。不要只比設(shè)備價(jià),按3年總成本算,設(shè)備費(fèi)加蒸汽費(fèi)或電費(fèi)加維修費(fèi)加危廢處置費(fèi)。
問(wèn)售后。質(zhì)保期多久,配件供應(yīng)周期,能否遠(yuǎn)程診斷,24小時(shí)響應(yīng)還是48小時(shí)。
小試驗(yàn)證。有條件的話,拿物料去廠家做中試,跑通了再簽合同。
行業(yè)內(nèi)有個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù):具備全產(chǎn)業(yè)鏈能力的廠家,也就是自己能做材料加工加系統(tǒng)組裝的,設(shè)備適配率比純組裝廠高出約22%,連續(xù)運(yùn)行故障率可控制在0.5%以下。
七、多效蒸發(fā)器設(shè)別算總賬:別只看采購(gòu)價(jià)
三效順流316L方案。設(shè)備投資中等,噸水運(yùn)行成本約80到100元蒸汽,日處理30噸估算,3年總成本是設(shè)備費(fèi)加約87萬(wàn)蒸汽費(fèi)。
三效順流鈦材方案。設(shè)備投資高,噸水運(yùn)行成本約80到100元蒸汽,設(shè)備費(fèi)高但壽命長(zhǎng),3年總擁有成本可能更低。
MVR鈦材方案。設(shè)備投資很高,噸水運(yùn)行成本約50到70元電費(fèi),電費(fèi)省但設(shè)備貴,3年后可能反超。
低溫?zé)岜梅桨浮TO(shè)備投資中高,噸水運(yùn)行成本約100元電費(fèi),適合小水量無(wú)蒸汽源場(chǎng)景。
定制選型的核心邏輯是,先定水質(zhì),再定流程,順流加強(qiáng)制循環(huán),再定效數(shù),三效起步,后定材質(zhì),氯離子定鈦,硫酸根定316L。把水質(zhì)報(bào)告拍給廠家之前,自己先按上面的表對(duì)一遍,能省掉80%的無(wú)效溝通。