في عمليات التبخير، غالبًا ما يُحدد تصميم العملية نجاح التشغيل أكثر من مساحة التبادل الحراري. في نفس المُبخّر ثلاثي التأثير، يُوفر التدفق المُتزامن للتيار استهلاك المضخات، ويزيد التدفق المُعاكس للتيار التركيز، ويُقلل التدفق المُتوازي من تراكم الترسبات، ويُوفر التدفق المُختلط توازنًا بين المزايا. تستخدم هذه المقالة 800 كلمة لشرح آليات هذه التدفقات الأربعة للعمليات، واستهلاك الطاقة، والسيناريوهات المُطبقة، وأنماط الأعطال، بدقة، مما يُتيح لمهندسي العمليات إكمال الاختيار الأولي في غضون 5 دقائق.
أولا: التعاريف والرسوم البيانية
1. التدفق المشترك: تدفق السائل المغذي والبخار الثانوي في نفس الاتجاه: التأثير الأول → التأثير الثاني → التأثير الثالث، يزداد التركيز مع كل تأثير، وتنخفض درجة الحرارة مع كل تأثير.
2. التدفق المعاكس للتيار: يتدفق سائل التغذية في الاتجاه المعاكس: التأثير الثالث ← التأثير الثاني ← التأثير الأول، أعلى تركيز هو أيضًا أعلى درجة حرارة.
3. التدفق الموازي: يدخل التغذية إلى كل تأثير في نفس الوقت، ويركز كل تأثير بشكل مستقل، ويبقى البخار الثانوي في سلسلة.
4. التدفق المختلط: من خلال الجمع بين أنواع التدفق الثلاثة المذكورة أعلاه، تتضمن التكوينات الشائعة تدفقًا من مرحلتين "تيار مشترك + تيار معاكس"، أو "تيار مشترك ذو تأثير أول + تدفق موازٍ ذو تأثير ثان".
II. مقارنة المعلمات الأساسية (باستخدام محلول كلوريد الصوديوم 10 طن ساعة¹، التأثير الثلاثي، معدل تبخر 8 طن ساعة¹ كمثال)
| عملية | نسبة استهلاك البخار (طن بخار/طن ماء) | عدد المضخات | فقدان فرق درجة الحرارة الناتج عن انتقال الحرارة | تركيز التفريغ | مخاطر الحجم | اللزوجة المطبقة |
| في اتجاه مجرى النهر | 0.4 | 2 | وسط | 22% | قليل | ≤200 سنتبواز |
| التيار المعاكس | 0.38 | 4 | صغير | 28% | عالي | ≤500 سنتبواز |
| الحمل الحراري | 0.42 | 3 | كبير | 18% | أدنى | ≤100 سنتي بواز |
| التدفق المختلط | 0.37 | 3-5 | صغير | 26% | وسط | ≤400 سنتبواز |
ثالثًا: تفكيك مستوى الآلية
1. اقتران درجة الحرارة والتركيز: يكون التدفق المشترك عند درجة حرارة منخفضة وتركيز عالٍ عرضة لانخفاض التبخر في التأثير النهائي بسبب ارتفاع نقطة الغليان (BPR)؛ يحتفظ التدفق المعاكس بأعلى درجة حرارة لأعلى تركيز، مما قد يؤدي إلى زيادة تركيز التفريغ بنسبة 4-6٪، ولكن درجة الحرارة العالية ومحتوى الملح العالي هو على وجه التحديد مسرع للتوسع.
2. استهلاك الطاقة: يستخدم التدفق المشترك الفرق في الضغط بين التأثيرات للتدفق الذاتي، مما يتطلب أقل عدد من المضخات؛ يتطلب التدفق المعاكس مضخات تدفق كبيرة بين التأثيرات، مع طاقة عمود أعلى بنسبة 30%، ولكنه يحافظ على فرق أفضل في درجة حرارة نقل الحرارة ويوفر 15% من المساحة.
3. التنظيف والتنظيف: يتمتع التدفق المشترك بأصغر تدرج تركيز لكل تأثير، مع تشبع منخفض من CaSO₄ وSiO₂ وما إلى ذلك، مما قد يؤدي إلى تمديد دورة التنظيف من 7 أيام إلى 20 يومًا؛ يجب تنظيف التدفق المعاكس عبر الإنترنت باستخدام بلورات البذور أو EDTA، وإلا فقد يحدث انسداد في الأنابيب في غضون 48 ساعة.
4. المنتجات الحساسة للحرارة: يكون التأثير النهائي للتيار المشترك هو الأقل درجة حرارة (48-55 درجة مئوية)، وهو مناسب للمواد الحساسة للحرارة مثل فيتامين سي والأحماض الأمينية؛ ويكون التأثير الأول للتيار المضاد بدرجة حرارة تتراوح بين 95-110 درجة مئوية، ولكن البروتينات معرضة للتحلل، مما يتطلب وقت إقامة أقل من 3 دقائق.
رابعًا: أنماط الأعطال والتدابير الهندسية المُضادة
١. "التدفق العكسي للتركيز" المتزامن: بسبب ارتفاع نسبة BPR في التأثير النهائي، ينخفض معدل التبخر، ويتجلى ذلك في زيادة تيار المضخة والفراغ في التأثير الأول. الحل: إضافة "مُركِّز" غشاء صاعد من MVR إلى التأثير النهائي، أو استخدام بخار حيّ بضغط ٠.٨ ميجا باسكال لإعادة التسخين.
٢. "تجويف المضخة" المضاد للتيار: يتدفق سائل عالي الحرارة والتركيز إلى تأثير منخفض الحرارة، مما يُسبب انخفاضًا مفاجئًا في ضغط مدخل المضخة. الإجراء المضاد: اختر قناة جانبية لمضخة التأثير الداخلي أو أضف رأس حقن عمود سائل بقطر ٠.٥ متر.
٣. قصر دارة البخار الأفقي: لكل تأثير توازن مستقل بين البخار والسائل؛ إذا انخفض ضغط التأثير الأول فجأةً، فسيتدفق البخار الثانوي عائدًا. الحل: أضف صمامات فحص مزدوجة إلى أنبوب البخار، واصنع حاجزًا للسائل بقطر ٠٫٣ متر.
٤. اقتران التحكم في التدفق المختلط: يُظهر التدفق ثنائي المرحلتين اقترانًا قويًا بين ثلاثة متغيرات: التركيز، ودرجة الحرارة، والفراغ. يجب أن يستخدم نظام التحكم الموزع (DCS) نظام تحكم مركبًا ذا تغذية راجعة أمامية؛ وإلا، فسيحدث "تذبذب في التركيز"، مما يؤدي إلى انسداد جهاز الطرد المركزي.
جدول مرجعي سريع للاختيار الخامس
| خصائص المواد الخام | عملية التوصية | سبب |
| تركيز منخفض، حساس للحرارة، وسهل الرغوة | في اتجاه مجرى النهر | تفريغ بدرجة حرارة منخفضة، مضخات أقل، تشغيل مستقر |
| تركيز عالي، لزوجة عالية، مذيب يتطلب الاسترداد | التيار المعاكس | درجة حرارة عالية، تركيز عالي، حد تبخر مرتفع |
| نسبة عالية من الملح، عرضة للتكلس، التشغيل المستمر | الحمل الحراري | تدرج تركيز صغير، دورة تنظيف طويلة |
| نطاق تركيز كبير، إمداد بخار ضيق | التدفق المختلط | أقل استهلاك للبخار، وموازنة التركيز واستهلاك الطاقة |
السادس. الخاتمة
لا توجد عملية "أفضل"، بل عملية "أكثر ملاءمة". يشبه التدفق المنسق التدفق سيارة اقتصادية - سهل الاستخدام وفعّال من حيث التكلفة؛ يشبه التدفق المعاكس سيارة رياضية عالية الأداء - حدودًا عالية ولكنه يتطلب صيانة دقيقة؛ يشبه التدفق المتوازي شاحنة ثقيلة - مقاوم للتكلس ومتين؛ يشبه التدفق المختلط نظام توليد الطاقة الهجين - يزيد من استهلاك الطاقة ولكنه ينتج عنه نظام معقد. من خلال إدخال خمسة معايير - تركيز المواد الخام، اللزوجة، ميل التكلس، سعر البخار، وسعر الكهرباء - والرجوع إلى الجدول أعلاه وبرامج التصميم ذات الصلة أثناء الاختيار، يمكن للمبخر إيجاد توازن أكثر ملاءمة بين استهلاك الطاقة والاستثمار ودورة التشغيل.
رقم 81، طريق F Eng غير الرئيسي، المنطقة الصناعية I Guan، مدينة J i الأسترالية، مقاطعة تشينغتشو، الصين
جميع الحقوق محفوظة © 2025 لشركة Qingdao Conqinphi Environmental Technology Group Co., Ltd.
