王碩參加了本文工作,。

膜蒸餾組件基本參數(shù)

制作的膜蒸餾組件為內(nèi)部帶折流板的殼管式，殼體有效長度1750mm,，內(nèi)直徑150mm,，折流板間距300 mm，膜管材料為聚丙烯,，內(nèi)直徑1.0 mm,，外直徑1.8 mm，孔隙率68%,，膜孔直徑0.12um,，膜管數(shù)量340根，吹掃氣進(jìn)出接管內(nèi)直徑102 mm,，膜蒸餾組件與熱泵集成后系統(tǒng)如下圖所示,。

典型運行參數(shù)

料液為2.5Brix的橙汁，流量29.05g/s,，進(jìn)膜蒸餾組件溫度40.8℃,，出膜蒸餾組件溫度30.2℃；吹掃氣為空氣,，出口中心風(fēng)速5.8m/s,，進(jìn)膜蒸餾組件溫度16.4℃，相對濕度48.1%,，出膜蒸餾組件溫度26.1℃,，相對濕度54.9%；料液進(jìn)熱泵溫度23.3℃,，熱泵壓縮機(jī)功率761W,，料液泵功率43W，風(fēng)機(jī)功率106W,。

性能核算

膜蒸餾組件熱負(fù)荷：

20.93*4.2*(40.8-30.2)=1293W

吹掃氣進(jìn)口含濕量：

11.7*0.481=5.6g/kg

吹掃氣出口含濕量：

21.6*0.549=11.9g/kg

每1kg空氣吸濕量：

11.9-5.6=6.3 g/kg

每1kg空氣總熱負(fù)荷：

6.3*2400+1000*(26.1-16.4)

=15120+9700=24820J

熱效率：

15120/24820=61%

吹掃氣流量,；

1293/24820=0.052kg/s

吹掃氣出口計算流速：

0.052/(0.25*3.14*0.102²*1.2)=5.3m/s（與測量值相近，偏差在合理范圍內(nèi)）

料液濃縮速率：

0.052*6.3=0.33g/s=1.2kg/h

膜內(nèi)表面積：

340*3.14*0.001*1.75=1.87m²

膜通量：

1.2/1.87=0.64kg/(m².h)

熱泵制熱量：

29.05*4.2*(40.8-23.3)=2135W

熱泵制熱系數(shù)：

2135/761=2.8

節(jié)能倍率約（不考慮風(fēng)機(jī)和泵能耗量）：

0.33*2400/(1293/2.8)=1.7

節(jié)能倍率約（考慮風(fēng)機(jī)和泵能耗量）：

0.33*2400/(1293/2.8+43+106)

=792/(462+43+106)

=792/611=1.3

說明

上述運行數(shù)據(jù)不是膜蒸餾組件的最佳運行參數(shù),，熱泵也未進(jìn)行相應(yīng)的匹配優(yōu)化,，風(fēng)機(jī)配置也偏大，對上述各方面進(jìn)行優(yōu)化后,，濃縮速率,、膜通量和節(jié)能倍率均可提高至目前的一倍以上。

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