蒸发结晶强制循环泵选型与设计

      在废水零排放领域，蒸发结晶无论是采用水蒸气机械再压缩（MVR）、水蒸气热力再压缩（TVR）、多效蒸发（MED）工艺，普遍都会设计强制循环泵。强制循环泵是保证换热效果、降低换热器（或加热器）清洗频次的保障，但是部分EPC单位在设计建设中，为了节约设备投资，把强制循环泵的流量、功率等设计不足。

二、强制循环泵选型

       强制循环泵的作用是使物料在换热器（或加热器）内流速升高，产生湍流效应，提高流体的雷诺系数，从而提高换热效率、降低清洗频次。其并不是为了将物料从某一位置输送到另一位置，因此，强制循环泵的流量是重要参数，而扬程并不需要过高，如果扬程过高，会造成管道和设备振动严重、换热器（或加热器）内的换热管、板片承受较大压力而变形，即强制循环需要大流量、低扬程的机泵。符合这种要求的，我们首选的是轴流泵。

确定泵选型的同时，我们还要合理选择泵的材质，蒸发结晶内的物料普遍是高温的浓盐水，对材料的耐腐蚀性要求较高，在选材时，可以参考本公众号文章《金属材料耐腐蚀性能数据表》，文章链接详见文末关联文章。

三、强制循环泵设计

1、流速选取

       所谓流速是指物料在换热器（或加热器）内流动速度，通常取2~5 m/s。对于多效蒸发（MED），前端蒸发器不产生结晶，可适当取小值，对于末效蒸发器，物料已开始结晶析出，需要取大值；如废水中钙、镁、碳酸氢根、碳酸根、磷酸根、硫酸根含量高，则需取大值。

2、流量计算

      强制循环泵所需流量可按下式计算。

式中：Q为强制循环泵所需流量，m³/h；n为换热器（或加热器）内的换热管数量；v为所选取的流速，上文已说明可在2~5 m/s之间选取；di为换热管内径，m，根据换热管材质不同，可以从不同的国家标准中查取，如下表所示。