内容发布更新时间 : 2024/6/26 11:56:57星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

制水设备的流行风向-热压式蒸馏水机

制药用水是制药生产过程的重要原料，参与了整个生产工艺过程，因此，在制药过程中，制药用水设备及分配系统是至关重要的组成部分。随着科学和技术的发展，热压式蒸馏水机因其产水量大、能耗低、寿命长、水质好等优点，近些年来逐渐被国内企业应用，作为一个同时使用国内、国外热压水机的用户，下面就与大家分享一些热压水机的相关理解，以下内容以卧式热压蒸馏水机为例。 一、 热压式蒸馏水机工作原理

1、 结构组成：热压式蒸馏水机主要由蒸发器组件、压缩机装置、预热

器部分、收集器缓冲罐、注射用水缓冲罐、阀门、仪表和控制部分组成。

蒸发器组件：蒸发器的主要特点为采用水平管，降膜蒸发，提高了热能的利用率。蒸发器管束上方均布喷淋装置、汽液折流挡板及丝网结构，布置喷淋结构是将循环水均匀布置到管束外表面，提高蒸发器的总传导系数，汽液折流板和丝网是将夹带较小颗粒水珠进行分离，形成最终的纯蒸汽，这一步骤能够保证绝对去除热源，降低细菌内毒素含量。

压缩机组件装置：主要由压缩机电机、压缩机叶轮组成，压缩机的运行稳定性和效率是热压水机的核心。通过电机带动叶轮运动，将纯蒸汽压缩成高温高压的过热蒸汽送至管束内与循环水进行换热，因压缩机做功自身产生蒸汽，从而降低工业蒸汽的耗用量，来实现降低能耗和成本。

预热器部分：预热器主要通过多个双管板换热器，利用注射水、工

业蒸汽、浓水与原料水进行换热，通过余热回收来提高料温度，减少蒸发用热量来实现降低能耗。

收集器缓冲罐：主要起循环水收集与缓冲作用，将未蒸发的循环水收集，利用循环泵进行再次循环蒸发。

注射用水缓冲罐：收集管束内冷凝下来的注射用水。同时，并通过缓冲罐上方的喷淋及脱汽器将不凝气体去除并排出，从而降低注射用水电导率。

阀门仪表和控制部分：通过阀门的切换及比例调节保证系统各工位协调运转。系统设置多点位仪表检测，用于保证和监控系统的正常运行。

2、 工艺流程：其原理为原料水通过预热器部分（分别通过蒸馏水、浓

水、工业蒸汽换热器进行预热）与循环水混合被雾化喷洒在蒸发器管束外壁上，对整个蒸发器先使用工业蒸汽作为热源将循环水进行加热，待雾化水进行蒸发形成纯蒸汽，剩余的未蒸发的水进入收集器以备循环使用，很少一部分水被排出以保证整个系统的浓度要求，即浓水排放。循环水被蒸发形成的纯蒸汽在蒸发器中生成并被压缩机吸入压缩，产生高温高压的过热蒸汽，过热蒸汽通过蒸发器管束与喷淋的循环水换热冷凝成注射用水，同时，管束内的过热蒸汽给喷淋的循环水加热让其再次形成纯蒸汽重复上述压缩操作，此时，蒸发器循环水蒸发很少一部分依靠工业蒸汽作为热源，主要靠与管束内过热蒸汽换热形成纯蒸汽。形成的注射用水进入注射用水缓冲罐，注射用水泵出口处，通过电导率检测，将合格水输送至分配系

统储罐，不合格水排掉。

二、 热压水机的运行工况

热压水机的产水原理与多效蒸馏水机有较多不同，因其结构设计更加复杂，因此增加了更多的阀门和仪表用于实时监控设备运行状态，保证设备的高效、稳定运行。因其结构设计更加复杂，也为操作及维护人员提出更高的技术要求，应按标准规范进行操作，按指定周期进行设备的维护保养。

热压水机通过仪器、仪表监控关键设备运行参数和工艺参数。压缩机作为热压水机的核心部件，所有的操作及维护也围绕其进行，热压水机关键运行信息包含压缩机轴承温度、内外侧轴承润滑油流量、压缩机连接轴震动量、压缩机启动温度、压缩机电流等，以上信息对压缩机实时监控，上述任一参数产生偏离时，设备便会自动报警停机。热压水机具有完善的报警系统，同时还包含液位、压力、温度、进水流量等报警信息，确保设备异常或人员误操作对设备造成较大损害。

开机前确定料水供水压力稳定且流量足够，检查工业蒸汽压力符合要求；设备开机运行时，应特别注意浓水排放阀门开度和不凝气体阀门排放开度；电机周围空气环境温度不能超过电机设计的环境温度，特别国外热压水机采用开式电机，同时要尽量保证周围环境无油、无水、无尘，避免引起线圈短路。同时，控制柜内要控制好温度，避免温度过高引起变频器报警导致停机。

热压水机的预防性维护是设备长期稳定使用的必要条件，因此，合理安排预防性维护计划与备件储备的重要性不可忽视。每天应对热压水机进

行巡检，记录设备产水时压缩机各参数信息、产水电导率、温度等信息，检查设备管路连接处、阀门等是否有泄漏现象；制定周期性润滑计划，需要对压缩机按说明书指定时间更换压缩机油、更换油滤、压缩机电机及水泵电机加注润滑脂；周期性检查换热器柱体表面，注意内部水垢积累，若管道积累明显或有堵塞情况，必须采用化学试剂清洗，特别注意蒸发器结垢情况，其对水机产水能力和出水电导率影响最大，蒸发器除结垢清洗外，无其他保养内容。

三、 热压水机与多效蒸馏水机的对比

1、 费用和水质对比

以下数据为本人在使用多效蒸馏水机和热压式蒸馏水机（国外设备）期间统计的数据：

项目 注射用水产水量(T) 蒸汽用量(T) 用电量(KW) 蒸汽T/每吨注射用水 蒸汽单价 电kw/每吨注水用水 平均用电单价 纯化水利用率 纯化水单价 维护保养费用 注射用水平均单价 原料水水质要求 电导率 TOC 细菌内毒素 热压蒸馏水机 能源对比 59331 6433.06 456920 0.1085 200元/吨 7.7012 0.75元 92.5% 14.6 0.8元/吨 44.06元/吨 水质对比 低 0.24us/cm 0.018-0.24mg/L ＜0.25EU/ml 多效蒸馏水机 50014 12378.9 40011.2 0.2475 200元/吨 0.8 0.75元 82.5% 14.6 趋近于0元 67.80元/吨 高 0.5us/cm 0.028-0.036mg/L ＜0.25EU/ml 每吨注射用水单价=蒸汽T/每吨注射用水*蒸汽单价+电kw/每吨注水用水*平均用电单价+纯化水单价/纯化水利用率+维护保养费用

通过上述表格分析，相比于多效蒸馏水机，热压水机虽增加了用电费用、但更多的降低了蒸汽耗用费用和纯化水耗用费用，由于蒸汽单价更高，因此，热压水机在费用节约上有较明显的优势。另外，纯化水料水温度对蒸汽的耗用量也有微弱影响，可以利用某种余热来提高料水温度再次降低蒸汽耗用量，预计每吨水可降低0.005T-0.01T蒸汽，约1-2元。

再次深入分析，为最大程度的提高热压水机节能效益，在其他工况不变的情况下，利用不同时段用电单价不同这一特点，通过设计分配系统的储存能力，使其在用电谷期多产水、峰期不产水、平值期少产水，进一步降低平均用电单价来降低注水用水产水费用。

四、 国内热压水机与国外热压水机使用对比（均为卧式热压蒸馏水机）

内容 产水结构及原理 蒸发器结构 核心部件 压缩机形式 压塑机电机 压缩机连接形式 控制系统 HMI操作界面 控制系统 国内某品牌热压水机 相同 单管板卧式 离心风机 闭式电机 电机直连 西门子品牌PLC及变频器，电气元件选型预留较大 清晰合理，易于操作 设备自带各介质计量装置，通过设置能源单价，系统自动计算能源使用比及费用节省情况。 同等产水量能源消耗比基本相同 沟通顺畅，维护响应时间短，维护费用低 使用一年未见区别 统一采用不锈钢穿线管，线路布置整齐，设备管路采用不锈钢外皮保温 国外某品牌热压水机 相同 单管板卧式 离心风机 开式电机 电机直连 AB品牌 PLC及变频器，电气元件选型预留较小 中文界面，易于操作 无 同等产水量能源消耗比基本相同 维护成本较高 使用一年未见区别 所有线路裸露布置，设备管路采用PVC保温 制水成本 费用 维护保养 设备故障率 外观