t强制循环MVR方案设计.docx
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t强制循环MVR方案设计
h
高盐废水
MVR蒸发浓缩方案
江苏和诚制药设备制造有限公司
地址：
江苏省靖江市马桥镇正北村科技高新园区8号
电话：
传真：
8
网址：
邮编：
214500
一、企业简介
江苏和诚制药设备制造有限公司是专业生产化工制药成套设备的厂家，主要经营的产品有MVR蒸发器、连续蒸发结晶机组、结晶器、过滤器、多效浓缩器、生物发酵装备、非标系列、成套化工、制药设备等六十多种产品，主要应用在原料药、生物药、中药提取、化工等多项领域。
公司创建以来，我们秉承不断创新的理念，精益求精，以独创的技术和精致的品质，赢得了广大客户的支持和厚爱，公司具有完善的质量保证体系，严格按照ISO9001：
2000版质量管理体系进行管理。
公司具有江苏质量技术监督局颁发的A2类特种设备压力容器制造许可证，许可证号TS2232479-2015，产品符合国家相关规范及标准，产品质量达国内同行先进水平。
公司具有自营进出口权。
产品符合制药行业GMP认证需要；并且申请和获得了多项国家发明专利和实用新型专利。
“持续不断的创新，高效满意的服务”，是我们不懈的追求，坚持“诚信为本”的企业理念，恪守“质量第一、信誉至上”的经营宗旨。
我们将更加努力，以不断创新的优质产品、完美服务和尊敬的用户精诚合作，携手并进，互利共赢，共同走向更加美好的明天！
二、项目简介
我方根据贵公司提供的参数以及所了解的物料相关特性，来进行计算和设计工作，确定设备的参数和蒸发器的类型。
本方案旨在以最低的运行成本达到最好的处理效果。
设计要求
现有某高盐废水需要进行蒸发浓缩处理，物料参数如下表：
序号
指标
单位
数值
备注
1
处理量
t/h
2
蒸发量
t/h
3
沸点升
℃
9
试验测试
公用工程（蒸发量h）
序号
项目
质要求
量的要求
1
新鲜蒸汽
~100Kg/h
2
电能1
380V
容量150KVA
3
冷却水
≥、25℃
~5m3/h
4
清洗水
自来水或稀物料
使用时5T/h
5
仪表气
、洁净干燥
~min
、设计目的及要求（可作性能验收）
序号
项目
明细
MVR蒸发器参数
1
物料情况
名称
高盐废水
2
含量
3%
3
蒸发量
h
4
出水
蒸发凝水以实际出水为准
5
自控指标
控制方式
PLC自动控制+备份手动
6
运行方式
可连续化运行
7
运行状态
真空度
8
蒸发温度
85℃
9
设备指标
进料量
h
10
加热面积
340㎡
11
能耗指标
理论生蒸汽耗量
~100kg/h
12
蒸发部分装机容量
120KW
设计参考规范与标准
设计将参照与蒸发器相关的国家、行业现行有效的设计、施工标准和规范，采用最新有效版本、包括但不限于如下标准：
1.《钢制压力容器》GB150
2.《管式换热器》GB151
3.《钢制卧式容器》JB/T4731-2005
4.《压力容器法兰》JB4700～4707
5.《钢制焊接常压容器》JB/T4748-1997
6.《钢制人孔和手孔》HG/T21514～21548-2005
7.《钢制压力容器用封头》GB/T24511-2010
8.《工业金属管道设计规范》GB50316-2000
9.《压力容器涂敷与运输包装》JB/T4711
10.《钢制化工容器》HG20580~HG2058
11.《钢制化工容器设计基础规定》HG20580-1998
12.《钢制化工容器材料选用规定》HG20581-1998
13.《钢制化工容器强度计算规定》HG20582-1998
14.《钢制化工容器结构设计规定》HG20583-1998
15.《钢制化工容器制造技术要求》HG20584-1998
16.《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG205920～20648-97
17.《容器支座》JB/T4712、4713、4724、4725-1992
18.《管壳式换热器用垫片》JB/T4718～4720-92
19.《搅拌传动装置》～8-1995
20.《组合式视镜》HG21505-1992
21.《视镜》、《带颈视镜》HG/T21619～620-1986
22.《丝网除沫器》HG/T21618-1998
23.《设备吊耳》HG/T21574-94
24.《钢制对焊无缝管件》GB/T12459-2005
25.《工业金属管道设计规范》GB50316-2000
26.《离心泵和旋转泵的轴密封系统》API682
27.《离心泵、混流泵、轴流泵和旋涡泵试验方法》GB3216
28.《离心泵技术条件（Ⅱ类）》GB/T5656
29.《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG20592B
30.《输送流体用无缝钢管》GB/T8163-1999
31.《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976-2002
32.《法兰、垫片、紧固件》JB/T81-88
33.《阀门零部件螺纹法兰》JB/T2769-2008
34.《低压配电设计规范》GB50054-1995
35.《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GB50093-2002
36.《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T20505-2000
37.《自动化仪表选型设计规定》HG/T20507-2000
38.《信号报警，安全连锁系统设计规定》HG/T20511-2000
39.《仪表系统接地设计规定》HG/T20513-2000
40.《自控安装图册》HG/T21581-95
基本设计内容
工艺流程设计
单体设备设计
配套设备选型
设备平立面布置图
土建、设备基础及厂房建设条件图
区域内配管配线设计
动力、变频控制系统
PLC自动控制系统选型设计
仪表传感器选型
自控程序编程
三、设备说明
蒸发形式说明
为节约蒸发成本，对于该物料的处理，将设计使用机械式蒸汽再压缩技术（MVR）进行蒸发。
使用MVR蒸发器可以节省大量能源消耗，降低运行成本效果可观，增加相当的经济效益。
这种技术已在国外成熟使用了数十年，实践证明这是一种成熟的节能蒸发器技术。
机械式蒸汽再压缩技术（MVR）是一种节能减排的工艺：
利用蒸发器中产生的二次蒸汽，经压缩机压缩，让压力、温度升高，热焓增加，然后再送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使被加工的料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水；原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率、降低了生产成本。
控制方式说明
设计系统采用全自动操作控制，通过对流量、温度、压力以及液位的控制，达到自动蒸发、清洗、停机、报警等操作目的。
另配手动阀门控制，方便停机检修维护。
材质选择说明
设计采用与物料接触为TA2，与蒸汽接触为316L材质，与凝水接触采用316L材质，其余结构件、支撑件采用碳钢材质。
整机设计使用寿命5-10年。
五、工艺流程
流程简述
达到进料要求的待处理溶液，由进料泵送入强制循环蒸发器内进行蒸发浓缩。
物料通过蒸发器，在不断的加热浓缩过程中达到过饱和状态后由出料泵打入结晶罐稍加缓冲，再至离心机中进行分离，得到晶体和母液，合格母液回流继续蒸发。
二次蒸汽在蒸发器的上部经过汽液分离器，纯净的二次蒸汽进入MVR压缩系统。
二次蒸汽进气温度为85℃，被压缩后温度可升高到100℃左右再进入蒸发器加热物料，后变成蒸汽凝水流至凝水预热器给物料预热，释放余热，最后到冷却机组与循环冷却水换热收于凝水罐。
整套蒸发系统通过PLC软件来控制，所有的输出和输入信号，系统的操作都可由配套的工控机完成。
流程示意简图
六、设备设计
设计基本参数
整个设备运行在的真空度下运行，控制蒸发出的二次蒸汽的饱和蒸汽温度为85℃，水蒸汽的汽化热为kg。
公用工程参数
循环冷却水：
25℃进水，30℃出水；
电能：
380V，50Hz
仪表空气：
，纯净干燥
蒸发装备设计
强制循环蒸发器的计算
（1）、强制循环蒸发过程需蒸发的水量为1400kg/h，蒸发温度控制在94℃，二次蒸汽的饱和蒸汽温度为85℃，蒸汽汽化热为kg，则需要吸收的热量为3213280kJ/h；
（2）、强制循环蒸发器的K值取经验系数600W/m2.℃，由前计算可知换热量为3213280kJ/h，有效换热温差5℃，根据强制蒸发器的换热面积的计算公式，换热器的换热面积计算为S=300m2，取一定的垢阻系数，采用两台换热器串联的形式，设计单台换热器的换热面积为170m2；
（3）、170m2的换热器的加热管长设计为6m，采用Φ32mm的管子，需要换热管数约为282根，布管直径约为700mm，筒体直径设计为750mm。
（4）、蒸发器每小时的蒸发量为1400kg,蒸汽密度为m3,控制气体流速为2~5m/s,蒸发器直径设计为1500mm,蒸发器筒体部分高度设计为3000mm
（5）、为了保证在换热管内的流速要达到s,经计算所需要的强制循环泵的流量为1000m3/h.扬程为5m。
汽液分离器的设计计算
已知每小时的蒸发量为1400kg/h，蒸汽密度为m3，因此计算进入气液分离器的体积流量为s，取进入时的气旋速度为30m/s，留有一定的气旋空间，这里设计气液分离罐的直径为700m，高度为1500m。
七、设备清单
类别
序号
名称
材质
规格或型号
单位
数量
品牌
换热器类
1
加热器
物料接触部分TA2
换热面积：
170㎡
直径：
700mm换热管长：
6000mm
台
2
和诚
2
预热器
物料接触部分TA2
换热面积：
10㎡
直径：
400mm换热管长：
1500mm
台
2
和诚
3
蒸汽预热器
物料接触部分TA2
换热面积：
10㎡
板式换热器
台
1
和诚
4
冷却器
304
换热面积：
10㎡
直径：
400mm换热管长：
1500mm
台
1
和诚
容器类
1
汽液分离器
2205
直径：
700mm
高度：
1500mm
台
1
和诚
2
蒸发器
TA2
直径：
1500mm
高度：
3000mm
台
1
和诚
3
凝水罐
304
直径：
800mm
高度：
2000mm
台
1
和诚
泵类
1
进料泵IH25-25-125
过流部分
TA2
流量：
h扬程：
32m电机功率：
3KW
台
1
海狮/杭碱/飞跃
2
强制循环泵
过流部分
TA2
流量：
1000m3/h扬程：
5m电机功率：
30KW
台
1
海狮/杭碱/飞跃
3
出料泵IH25-25-200
TA2
流量：
h扬程：
50m电机功率：
台
2
海狮/杭碱/飞跃
4
凝水泵IH25-25-200
304
流量：
h扬程：
50m电机功率：
台
2
海狮/杭碱/飞跃
5
蒸汽过热消除泵
304
流量：
h扬程：
32m电机功率：
3KW
台
1
海狮/杭碱/飞跃
6
真空泵
PE/铸铁/陶瓷
Q=100L/S电机功率：
台
1
罗麦/泰兴
压缩机组
1
压缩机组
TA2合金叶轮
过气量：
1400kg/h
温升：
15℃
功率：
65kw
台
1
国内名牌
2
变频器
台
1
阀门类
1
自控阀门
批
1
国内名牌
2
手动阀门
批
1
管道
1
进料
DN25，TA2
批
1
和诚
2
出料
DN50，TA2
批
1
和诚
3
强制循环
DN350，TA2
批
1
和诚
4
分离器回流
DN32，TA2
批
1
和诚
5
强制排凝水
DN65,304
批
1
和诚
6
凝水排出
DN25,304
批
1
和诚
7
过热消除
DN25,304
批
1
和诚
8
真空
DN80,304
批
1
和诚
9
130℃生蒸汽
DN80,Q235B
批
1
和诚
10
蒸汽密封
DN15,304
批
1
和诚
11
循环水
DN50,Q235B
批
1
和诚
12
强制二次气
DN250,2205
批
1
和诚
13
管道连接配件
法兰、垫片、紧固件等
批
1
和诚
自控系统
1
强电控制柜
内含原件
台
1
和诚
2
自控柜子
内含原件
台
1
和诚
3
变频柜
无原件
台
1
和诚
4
工控机
台
1
Dell/华研
仪表清单
1
压力变送器
压力变送器，量程:
台
3
昂科
2
一体化温变
温度变送器，量程:
0-120℃
台
3
昂科
3
磁翻板液位计
液位计测量范围1000mm
套
1
无锡顺达
4
雷达液位计
量程：
0~2000mm，
套
1
福建大禹
5
进料流量计
电磁、0-5m3/h
台
1
横河
6
凝水流量计
涡街、0-5m3/h
台
1
上仪
7
温度计
量程：
0-120℃
批
1
上仪
8
压力表
量程：
批
1
上仪
服务
1
包装、运输
设备运输到需方工地
项
1
和诚
2
安装
卸车、起吊、安装、防腐保温
套
1
和诚
3
调试、培训
设备调试、人员培训
套
1
和诚
4
设计
整套工艺流程设计和设备设计
项
1
和诚
八、运行成本估算
1、蒸汽消耗
每小时需要补充100kg的蒸汽，蒸汽价格按180元/吨计算，得每小时耗费为18元。
2、电能消耗
强制蒸发机组装机总功率为，平稳运行后的功率按75%计，故每小时耗电费为**元/度=元。
3、理论计算整套系统每小时运行成本约为元。
折合处理每吨水费用约元。
九、服务范围及预计工期
需方提供
蒸发装置的厂房及安装平台
水、电、汽（气）等公用工程管路接至蒸发装置1米范围内
原料液、浓缩液及其它外围贮罐
设备保温
安装平台（场地）的防腐、油漆
调试所需要的物料
项目建设、调试期间，提供人员协助配合
供方（江苏和诚）提供
设备制造
电气仪表
液位传感器
温度传感器
压力传感器
配电柜及变频器等配套电气组件
自动阀门
自动控制系统硬件及程序编写
安装
设备安装我方派遣1~2人至现场进行指导安装，安装工程有需方进行具体实施。
技术服务
工艺设计
设备设计
配套设备选型
设备布置图
厂房条件图
系统调试运行
员工培训
工程资料（项目验收后，供方提供给需方的资料）
全套设备清单和技术参数
设备操作和维护手册
所有易损件清单和必要的文件说明
项目工期安排
设计、制作周期
90天
到货验收
1天
安装周期
20天
调试周期
7天
性能验收
1天
十、整体设备占地面积
整体设备占地初步设计为10000*8000*5000mm的区域范围内，控制室4000*3000*4000mm，如需方场地有所限制，可根据需方的实际情况进行调节以满足需方要求。
十一、产品质量保证及服务
品质保证措施
保证供货范围内的所有产品和材料必须为全新的、先进的、经质量检验合格（符合相关国家标准）的产品。
江苏和诚供货设备（包括材料）按合同要求及相关标准规范要求进行检验。
设备制造、检验、试验等期间，需方有权随时派遣人员参与，审查所有相关检验和试验，并随时检查江苏和诚及其分包商的设计、制造、检验、试验是否符合合同、本协议、相关标准规范、工程文件的规定，江苏和诚将免费为客户或客户委托的人员提供便利。
江苏和诚供货的设备必须提供产品合格证及合格证、材质证明、检验报告等相关的所有资料及时随货交予客户。
设备的最终检验在客户现场进行，设备必须满足系统的正常运行。
质量保证
定期检查：
在设备通过验收后的两年内，江苏和诚免费提供2次/年的技术工程师现场检查，将故障尽可能的消除在萌芽状态，维护设备良好运行。
主要设备免费保修期如下表
主要设备
免费保修期
强制循环蒸发器
通过性能测试之日开始算起12个月
蒸汽压缩机
通过性能测试之日开始算起5000小时
输送机泵
通过性能测试之日开始算起12个月
其他低值易损件
随机附带12个月机组所需备件。
故障响应时间：
装置发生故障时，江苏和诚在接到客户通知后，应派专业技术人员24小时内响应，48小时到达现场。
在江苏和诚提供的免费保修期结束后，如客户遇到问题，应在二十四小时内提供响应服务，需要江苏和诚到客户现场解决问题时，48小时内至现场解决问题。
如需江苏和诚到客户现场提供服务，可另行约定。
油漆、包装、运输、储存
江苏和诚提供设备的油漆、包装和运输符合JB2536《压力容器油漆、包装、运输》最新版本中的规定要求。
江苏和诚提供设备符合部标《水处理设备油漆、包装技术条件》规定。
江苏和诚在交货时,向客户提供“设备及机械质量证明”,“验收证书”。
如果标准设备没有“验收证书”，江苏和诚或制造商提供“质量证明”。
江苏和诚提供的较大型及较重的设备都装有便于移动的滑动部件及吊钩，吊钩装有起吊点，并且在外包装上标明设备重量及重心、起吊点（未拆去外包装）。
江苏和诚提供设备的接管、法兰表面用软物加以保护。
如有需要，江苏和诚提供的设备及外包装有禁焊、禁止挤压、禁止倒置、防淋水等标志。
江苏和诚提供的每件设备应带有信息完整的标牌，标牌符合GBT13306-2011有关规定。
所供应的设备应在车间最大程度组装完毕，如需特殊调节工具应一同供货。
在与客户管道交接处，提供配对法兰，垫片和螺栓。
指导安装、调试服务
江苏和诚负责该套系统的指导安装和调试工作，客户负责对指导安装调试工作顺利进行予以积极配合。
土建工程由客户负责，江苏和诚提供土建条件图，确保该系统使用性强、空间占地小、便于维修、保养，同时系统的每个设备应有足够的维修保养空间。
江苏和诚现场技术人员，必须按客户的相关安全管理规定执行并签订安全环保管理协议书，其安全责任由江苏和诚自行负责。
在工程安装完工后，双方对设备进行详细检查管路气密性，其后在客户公用工程条件具备的基础上进行单机试车，然后以水代料试运转，正常后进行负载运行调试。
培训计划
为了保证蒸发器交付使用后能正常运行，使用方技术人员对系统和设备可以进行必要的维护保养，并能及时排除一些常见故障，确保蒸发器的生产安全可靠地运行，必须对使用方的技术人员和值班人员进行较为系统的培训。
培训目的：
通过蒸发器基础知识讲授和岗位培训，使运行值班人员达到上岗要求，维护检修人员能完成一般技术故障处理和日常维护保养工作。
培训对象：
运行值班人员及维护保养人员
培训形式：
集中课堂讲解，及现场操作讲解，课堂与现场结合实践操作
培训内容：
蒸发器概况，蒸发器的整体设计思想、主要工艺流程、设备配置、分配位置、运行管理和技术进步情况。
蒸发器操作
蒸发器维修及故障诊断
十二、公司部分业绩表
产品名称
客户
MVR硫酸镍蒸发器
上海宝钢集团
MVR环丙砜蒸发器
中国远大盐城信谊制药有限公司
MVR氨基酸浓缩器
浙江长兴制药有限公司
MVR氯化铵蒸发器
江苏巨邦制药有限公司
MVR药物发酵液蒸发器
湖南大邦药业有限公司
MVR亚硫酸钠蒸发器
盐城捷康三氯蔗糖制造有限公司
MVR氨基酸酵液蒸发器
湖南福来格生物技术有限公司
MVR脂肪酸浓缩器
上海盈诺工程塑料有限公司
MVR硫酸钠浓缩器
上海盈诺工程塑料有限公司
MVR硫代硫酸钠浓缩器
海门市五洋化工有限公司
MVR氯化铵蒸发器
南通宝叶化工有限公司
MVR渗漉液浓缩器
东南大学
MVR醋酸钠蒸发器
山东新华制药股份有限公司
MVR蒜氨酸浓缩机组
新疆埃乐欣药业
MVR氯化钠蒸发器
山东中轩集团
MVR硫酸钠蒸发器
连云港双碟染化有限公司
MVR草甘膦浓缩器
南京红太阳集团
MVR硫酸铵浓缩器
江苏云天生物科技有限公司
MVR硫酸铵浓缩器
浙江新创新材料科技有限公司
MVR硫酸钠浓缩器
山东瑰宝化工
MVR氯化钠浓缩器
淮安万邦集团
MVR蛋白多肽降膜浓缩器
江南大学浦江项目
MVR硫酸钠内置旋转浓缩器
潍坊德润化学
MVR硫酸钠内置旋转浓缩器
湖南汉瑞矿业
MVR氯化钠浓缩器
济宁峰润化学
MVR硫酸钠浓缩器
江苏大成化工有限公司
MVR电镀综合废水蒸发结晶机组
江苏苏净环保
MVR高COD含盐废水蒸发机组
京昆石油
MVR氯化钠废水蒸发机组
哈工大项目
MVR硫酸铵废水内置旋转机组
山东海拓生物
三效氯化钠蒸发机组
浙江联化科技
三效硫酸铵蒸发机组
山西星火维敏制药有限公司
三效蒸发机组
裕廊化工
三效蒸发机组
宝叶化工
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