真空干燥機(jī)設(shè)備采用羅茨風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械蒸汽再壓縮式降膜蒸發(fā)系統(tǒng)。使用理論分析和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的研究方法，探究了該系統(tǒng)在不同的蒸發(fā)壓力及壓縮比下合適的操作域，繼而研究了二次蒸汽量、補(bǔ)充水量與壓縮比及蒸發(fā)壓力之間的關(guān)系。結(jié)果顯示，補(bǔ)充水量約占二次蒸汽量的3%~9%，且補(bǔ)充水的量隨著壓縮比的提高而提高；2%，其平均能效比(系統(tǒng)壓縮機(jī)提供熱量與壓縮機(jī)消耗功率的比)能夠達(dá)到0。蒸發(fā)壓力不變，蒸汽冷凝放熱量隨著壓縮比的增大而增大；壓縮比不變，蒸汽冷凝放熱量隨著蒸發(fā)壓力的提高而提高。

當(dāng)真空干燥機(jī)設(shè)備處于穩(wěn)定的運(yùn)行過程中，系統(tǒng)內(nèi)包含有兩種熱力平衡的過程。其中一個(gè)過程是干燥器濕份蒸發(fā)、冷凝過程中的相變熱，通過壓縮機(jī)輸入到系統(tǒng)中的壓縮功以及系統(tǒng)熱損失向外傳遞能量的總體能量平衡過程；另一過程是MVR系統(tǒng)中干燥器內(nèi)加入、排出物料的質(zhì)量平衡。干燥器內(nèi)的熱力過程分別發(fā)生在蒸發(fā)側(cè)和冷凝側(cè)，蒸發(fā)側(cè)的干燥物料濕份受熱蒸發(fā)后產(chǎn)生二次蒸汽和干燥后的物料，冷凝側(cè)壓縮后的二次蒸汽冷凝為水。由于羅茨壓縮機(jī)為等容積壓縮，現(xiàn)根據(jù)工藝要求，對系統(tǒng)二次蒸汽的壓縮過程進(jìn)行熱力計(jì)算，探究壓縮機(jī)的相關(guān)參數(shù)。

在設(shè)計(jì)建立 MVR耙式干燥系統(tǒng)的過程中，考慮到實(shí)驗(yàn)蒸汽流量較小初步選定使用羅茨蒸汽壓縮機(jī)，干燥器則選用帶加熱軸的耙式真空干燥機(jī)，考慮到實(shí)驗(yàn)中對分離器要求不高故選用自行設(shè)計(jì)的絲網(wǎng)除沫器，采用人工進(jìn)出料方式。在蒸發(fā)結(jié)晶及干燥恒速段，使用真空干燥機(jī)設(shè)備進(jìn)行干燥，而在干燥降速段，則補(bǔ)充生蒸汽或者直接使用生蒸汽進(jìn)行干燥到實(shí)際要求的濕含量，實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)結(jié)晶、干燥一體化操作，擴(kuò)充了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的功能。ASPENPLUS軟件對比了不同干燥系統(tǒng)形式下的設(shè)備能耗及干燥效率。

真空干燥機(jī)設(shè)備壓縮機(jī)出口選用φ65 4 鋼管。加熱或冷卻的蒸汽進(jìn)出中空的轉(zhuǎn)軸必須使用旋轉(zhuǎn)接頭，根據(jù)管徑選取 Dd-F65 旋轉(zhuǎn)接頭。出口處兩股蒸汽分別通往加熱夾套和中空熱軸，因此出口管路上需使用三通管和異徑接管。 通過廠家給出的耙式干燥機(jī)數(shù)據(jù)可知中空熱軸的傳熱面積大于加熱夾套的傳熱面積，且軸套的傳熱面積約為夾套的兩倍，計(jì)算時(shí)蒸汽流量按軸套為夾套的兩倍。連接蒸汽發(fā)生器管路管徑根據(jù)相關(guān)資料可知1MPa 以下蒸汽平均流速取18m/s，因此真空干燥機(jī)設(shè)備選用φ32 3.5 鋼管。真空干燥機(jī)設(shè)備可供選擇的市售保溫材料有很多種，而不同的保溫材料應(yīng)用于不同的實(shí)驗(yàn)條件。管路組成上不同管徑使用異徑接管連接，需要支路的接口處使用三通接口連接，改變方向時(shí)使用直角彎頭連接。此外管路上還安裝有各種測量裝置等。