مبادئ، الطاقة الحرارية المتداخلة، والتطبيقات الصناعية

الإجابة على السؤال الأساسي:ما هو التبخر متعدد التأثيرات؟جهاز التبخر متعدد التأثيرات (MEE) هو نظام متقدم وذو كفاءة عالية للتركيز الحراري الصناعي الذي يربط سلسلة من أوعية التبخيرات المعروفة باسم "التأثيرات" معا في تسلسل.في هذا الإعداد، يتم إدخال البخار الحي حصرا في التأثير الأول لإغلاع المحلول.البخار الثانوي المولد من هذا الوعاء الأول ثم يتم توجيهها في غرفة التدفئة من التأثير الثاني ليكون بمثابة وسيلة التدفئةلأن كل تأثير لاحق يعمل تحت ضغط أقل بشكل متتالٍ (وبالتالي نقطة غليان أقل) ، فإن الطاقة الحرارية تتدفق عبر القطار بأكمله.

من خلال إعادة استخدام الحرارة الكامنة عبر مراحل متعددة ، يقلل تبخر التأثير المتعدد بشكل كبير من استهلاك البخار الإجمالي ويحقق اقتصادًا كبيرًا للبخار مقارنةً بوحدات المرحلة الواحدة.

تدفق العمل التشغيلي للمبخرات متعددة التأثيرات يعتمد على التدريج الديناميكي الحراري الدقيق وإدارة الضغط:

• تخفيض الضغط على مراحل:يتم خفض ضغوط التشغيل ودرجات حرارة الغليان بشكل منهجي من التأثير الأول إلى التأثير النهائي.هذا التدرج الفراغ المسيطر عليه يضمن أن البخار الناتج في وعاء واحد يحمل كفاية من الإنتالبيوم لغلي السائل في وعاء التالي.

• إعادة تدوير الحرارة الكامنة:بدلاً من تكثيف وإزالة البخار الثانوي (كما نرى في وحدات التأثير الواحد) ، تقوم أنظمة MEE باحتجاز واستخدام هذا البخار كمصدر للطاقة الحرارية للتأثيرات التالية.مضاعفة كفاءة استخدام الطاقة.

• تكوينات تدفق التغذية:اعتمادا على خصائص السوائل، يتم ترتيب الأنظمة على النحو التالي:تغذية للأمام(حيث تتحرك الغذاء والبخار في نفس الاتجاه، مدفوعاً بتدرجات الضغط)تغذية للخلف(حيث يتحرك الغذاء ضد تراجعات الضغط إلى أوعية أكثر سخونة ، مثالية للسوائل اللزجة) ، أوتغذية موازية(لحلول التبلور)

مكنفات التبخر متعددة التأثيرات توفر فوائد أداء حيوية للعمليات الصناعية واسعة النطاق:

• كفاءة حرارية عالية واقتصاد البخار:من خلال مضاعفة العمل الحراري لدخول واحد من البخار الحي عبر اثنين، ثلاثة، أربعة أو أكثر من التأثيرات، وتخفض تكاليف الوقود والمرافق بشكل كبير.

• قدرة معالجة واسعة النطاق:قادرة على التعامل باستمرار مع كميات هائلة من المياه الصناعية والملحومات الكيميائية وسوائل العمليات.

• تكوين مرن:ويمكن أن يتم إقرانها مع تقنيات إعادة ضغط البخار الحراري (TVR) أو إعادة ضغط البخار الميكانيكي (MVR) لتحسين استخدام الطاقة.

س: ما هو البخار متعدد التأثيرات؟

ج: إنه نظام تركيز حراري صناعي يتكون من العديد من أحواض التبخر المتصلة بسلسلة ، حيث يعمل البخار الثانوي من تأثير واحد كوسيلة تسخين للآخر ،تعظيم الكفاءة الحرارية.

س: كيف يخزن البخّار متعدد التأثيرات الطاقة؟

ج: إنه يوفر الطاقة بإعادة استخدام الحرارة الكامنة بدلاً من استخدام البخار الطازج لكل مرحلةيلتقط النظام البخار المغلي في وعاء واحد ويستخدمه لتسخين الوعاء التالي الذي يعمل تحت ضغط أقل.

س: ما هو الفرق بين التغذية إلى الأمام والتغذية إلى الوراء في أنظمة MEE؟

ج: في التغذية الأمامية ، يتدفق سائل العملية في نفس الاتجاه مثل البخار (من الضغط العالي / درجة الحرارة إلى المنخفضة) ، لا يتطلب مضخات بين المراحل. في التغذية الخلفية ،يتدفق السائل في الاتجاه المعاكس، تدخل في التأثير الأكثر برودة أولاً وتتحرك نحو الأكثر سخونة، وهو مثالي للسوائل عالية اللزوجة.

س: ما هي الصناعات التي تستخدم بشكل شائع البخاريات متعددة التأثيرات؟

ج: يتم استخدامها على نطاق واسع في المعالجة الكيميائية ، وتصنيع الخضروات والورق ، وتحلية مياه البحر ، وإنتاج الأغذية والمشروبات (مثل تركيز السكر والعصير) ،ومحطات تصريف المياه الصناعية الصحيّة الصحيّة (ZLD).