مُبخِّرات الدوران القسري ذات المبادل الحراري متعدد المراحل (MVR) هي أنظمة فصل حراري متطورة تُستخدم على نطاق واسع في صناعات مثل الكيماويات، والأغذية، والأدوية، ومعالجة مياه الصرف الصحي، وتحلية المياه. يقوم مبدأها على إعادة استخدام الحرارة الكامنة للبخار الثانوي عن طريق ضغطه بضاغط ميكانيكي (من نوع الطرد المركزي أو الروتاري)، مما يرفع درجة حرارته وضغطه، مما يسمح بإعادة استخدامه كمصدر تسخين للتبخير. هذا يُقلل أو يُلغي الحاجة إلى البخار الخارجي، مما يُقلل من استهلاك الطاقة.
1. مبدأ الدورة القسرية
في مُبخِّر الدوران القسري، يُدوَّر السائل عبر أنابيب المبادل الحراري بواسطة مضخة دوران عالية السرعة. هذا يمنع التبلور والتقشر والتراكم على أسطح نقل الحرارة، مما يجعله مناسبًا لما يلي:
السوائل عالية اللزوجة
المواد الحساسة للحرارة
الحلول المعرضة للتكلس أو التلوث أو التبلور
على عكس المبخرات ذات الدورة الطبيعية (التي تعتمد على اختلافات الكثافة بين السائل الساخن وغير الساخن)، يوفر الدوران القسري تدفقًا مستقرًا ومتحكمًا، مما يضمن تسخينًا موحدًا وكفاءة عالية في نقل الحرارة.
2. الهيكل والمكونات
يتكون المبخر MVR ذو الدورة القسرية النموذجي من:
مضخة الدورة الدموية – تضمن سرعة تدفق عالية عبر أنابيب التسخين.
المبادل الحراري (كالاندريا أو صدفة وأنبوب) – يوفر السطح للتبخر.
الفاصل (غرفة الفلاش) – يفصل البخار عن السائل المركز.
ضاغط البخار الميكانيكي – يضغط البخار الثانوي لرفع درجة الحرارة والضغط لإعادة الاستخدام.
مزيل الضباب – يزيل القطرات العالقة لضمان بخار نظيف.
الأنابيب والصمامات وأنظمة التحكم – لتحقيق الأتمتة واستقرار العملية.
3. عملية العمل
يدخل السائل المغذي إلى حلقة الدورة الدموية.
تعمل مضخة الدورة على دفع السائل عبر أنابيب المبادل الحراري.
يتم سحب البخار الثانوي الناتج في الفاصل إلى ضاغط MVR، حيث يتم ضغطه إلى درجة حرارة وضغط أعلى.
يتم بعد ذلك إرسال البخار المضغوط مرة أخرى إلى جانب غلاف المبادل الحراري، ليعمل كوسيلة للتسخين.
ينقل هذا البخار الحرارة إلى السائل المتداول، مما يؤدي إلى توليد المزيد من البخار مع الحفاظ على الطاقة.
وتستمر العملية حتى الوصول إلى التركيز المطلوب، مع خروج المنتج من أسفل الفاصل.
4. المزايا
كفاءة الطاقة: استهلاك أقل للبخار بنسبة تصل إلى 90% مقارنة بالمبخرات التقليدية.
تشغيل مستقر: تمنع الدورة القسرية التكلس وتحافظ على كفاءة نقل الحرارة.
قابلية تطبيق واسعة: يتعامل مع المحاليل اللزجة أو المسببة للتآكل أو المتبلورة.
بصمة مدمجة: تقلل MVR أو تلغي الحاجة إلى الغلايات الخارجية أو أبراج التبريد.
صديق للبيئة: انخفاض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بسبب انخفاض الطلب على الطاقة.
5. التطبيقات النموذجية
صناعة الأغذية: تركيز عصير الفاكهة، ومنتجات الألبان، والسكر، ومحللات النشا.
المستحضرات الصيدلانية: استخلاص وتركيز السوائل واستعادة المذيبات.
الصناعة الكيميائية: كبريتات الصوديوم، كلوريد الصوديوم، الصودا الكاوية، أملاح الأمونيوم.
معالجة مياه الصرف الصحي: تركيز مياه الصرف الصحي عالي الملوحة أو عالي الطلب على الأكسجين وتصريف صفر سائل (ZLD).
تحلية المياه: تركيز المحلول الملحي واستعادة المياه.
باختصار، يعد جهاز التبخير MVR ذو الدورة القسرية نظام تبخير موفر للطاقة وفعال وموثوق به يجمع بين إعادة الضغط الميكانيكي للبخار ودوران السائل القسري، مما يجعله مناسبًا بشكل خاص للتطبيقات الصناعية الصعبة حيث تكون الترسبات أو اللزوجة أو التبلور مشكلات.
رقم 81، طريق F Eng غير الرئيسي، المنطقة الصناعية I Guan، مدينة J i الأسترالية، مقاطعة تشينغتشو، الصين