העיקרון הבסיסי של מאייד MVR

מאייד MVR הוא קיצור של דחיסת אדים מכנית באנגלית. MVR היא טכנולוגיה שעושה שימוש חוזר באנרגיה שנוצרת מהקיטור המשני שלה כדי להפחית את הביקוש לאנרגיה חיצונית.
הקיטור המשני, לאחר דחיסת המדחס, עולה בלחץ ובטמפרטורה, והאנטלפיה עולה בהתאם. הוא נשלח לתא החימום של המאייד כקיטור חימום, המשמש כיצור אדים לשמירה על מצב האידוי של נוזל החומר. קיטור החימום עצמו מעביר חום לחומר עצמו ומעבה אותו למים. בדרך זו, הקיטור שהיה אמור להיות מושלך במקור מנוצל במלואו, חום סמוי מוחזר ומשתפר היעילות התרמית.
כבר בשנות ה-60, גרמניה וצרפת יישמו בהצלחה את הטכנולוגיה הזו בתעשיות כמו כימיקלים, תרופות, ייצור נייר, טיפול בשפכים והתפלת מי ים.
תהליך העבודה כולל דחיסה של הקיטור בטמפרטורה נמוכה דרך מדחס, הגדלת הטמפרטורה והלחץ, הגדלת האנתלפיה ולאחר מכן כניסה למחליף החום לעיבוי כדי לנצל את החום הסמוי של הקיטור במלואו. פרט להפעלה, אין צורך לייצר קיטור במהלך כל תהליך האידוי.
בתהליך של אידוי רב אפקט, הקיטור המשני של אפקט מסוים במאייד אינו יכול לשמש ישירות כמקור חום ראשוני, אלא יכול לשמש רק כמקור חום משני או משני. כמקור חום ראשוני, יש לספק אנרגיה נוספת להעלאת הטמפרטורה (הלחץ). משאבת סילון הקיטור יכולה לדחוס רק חלק מהקיטור המשני, בעוד שמאייד MVR יכול לדחוס את כל הקיטור המשני במאייד.
התמיסה מופצת במאייד סרט נופל דרך משאבת מחזור חומרים בתוך צינור החימום. הקיטור הראשוני מחומם על ידי אדים טריים מחוץ לצינור, אשר מחממים ומרתיחים את התמיסה להפקת אדים משניים. הקיטור המשני המתקבל נשאב על ידי מאוורר מוגדש טורבו, ולאחר הפעלת לחץ, הטמפרטורה של הקיטור המשני עולה. הוא משמש כמקור חימום ונכנס לתא החימום לצורך אידוי מחזורי. לאחר התנעה רגילה, מדחס הטורבו שואב את הקיטור המשני, שנלחץ ומומר לאדים מחממים, מסתובב ומתאדה ברציפות. המים המתאדים הופכים בסופו של דבר לעיבוי ונפלטים.
מסיבות עלות, מדחסים צנטריפוגליים חד-שלביים ומאווררים בלחץ גבוה נמצאים בשימוש נפוץ במערכות דחיסה מכניות של קיטור. לכן, ההסבר הבא הוא עבור סוג זה של עיצוב. מדחס צנטריפוגלי הוא מכונה לבקרת נפח, השומרת על קצב זרימת נפח כמעט קבוע ללא קשר ללחץ היניקה. השינוי בקצב זרימת המסה הוא פרופורציונלי ללחץ היניקה המוחלט.
מחזור הדחיסה של מדחס צנטריפוגלי חד-שלבי מתואר בתרשים אנטרופיה אנטלפיה. הספק הנדרש עבור מדחס צנטריפוגלי חד-שלבי:
לדוגמה, דחיסת אדי מים רוויים מהמאייד ממצב היניקה p1=1.9 bar, t1=119 מעלות ל-p2=2.7 bar, t2=161 מעלות ( יחס דחיסה Π= 1.4). מחזור הדחיסה עוקב אחר עקומה פוליטרופית 1-2, ומגדיל את האנטלפיה הספציפית של קיטור Δ HP. עבור האנטלפיה הספציפית h2 של קיטור, הוא נכנס למחמם של המאייד בטמפרטורה זו דרך משוואת היעילות הפנימית (יעילות איזנטרופית) של המדחס. בהתבסס על כמות האדים הנשאפים, ק"ג/שעה. עבודת דחיסה משתנה (יעיל) של יחידת HP, kJ/kg. Hs יחידת עבודת דחיסה איזנטרופית, kJ/kg.
היעילות האיזנטרופית (היעילות הפנימית) של מדחס תלויה, בין היתר, באינדקס הפוליטרופי של עבודת הדחיסה המשתנה של היחידה hp κ ובמסה המולרית M של הגז הנשאף, כמו גם בטמפרטורת השאיפה ועליית הלחץ הנדרשת. עבור כוח הצימוד בפועל של המניע העיקרי (מנוע חשמלי, מנוע גז, טורבינה וכו'), נחשב מרווח אובדן מכני גדול יותר. מדחס צנטריפוגלי חד-שלבי עם אימפלר העשוי מחומרים סטנדרטיים יכול להשיג עליית לחץ אדי מים במקדם דחיסה של 1.8. אם משתמשים בחומרים איכותיים יותר כמו טיטניום, מקדם הדחיסה יכול להגיע עד 2.5. באופן זה, הלחץ הסופי p2 הוא פי 1.8 מלחץ היניקה p1, או מקסימום פי 2.5, מה שמתאים לעלייה בטמפרטורת הקיטור הרווי של כ-12-18K, עם עליית טמפרטורה מקסימלית של עד 30K , בהתאם ללחץ היניקה. באשר לטכנולוגיית האידוי, הנוהג המקובל הוא לייצג את הלחץ שלו על סמך טמפרטורת נקודת הרתיחה המתאימה של המים. בדרך זו, הפרש הטמפרטורה האפקטיבי מיוצג ישירות.
העיקרון של דחיסת קיטור מכני
ציוד האידוי קומפקטי, תופס שטח קטן ודורש שטח קטן. זה יכול גם לבטל את מערכת הקירור. עבור מפעלים קיימים הדורשים הרחבה של ציוד אידוי לאספקת קיטור, יכולת אספקת מים לא מספקת וחוסר מקום, במיוחד במצבים בהם אידוי בטמפרטורה נמוכה מצריך עיבוי של מים מצוננים, הוא יכול להשיג גם חיסכון בהשקעה וגם השפעות טובות לחיסכון באנרגיה.