基本介紹
- 中文名：工業廢水mvr蒸發器
- 外文名：mechanical vapor recompression
- 簡稱：mvr
- 利用：產生的二次蒸汽的能量
工作原理,產品優點,技術特點,技術參數,
工作原理
蒸發器某一效的二次蒸汽不能直接作為本效熱源，只能作為次效或次幾效的熱源。如作為本效熱源必須額外給其能量，使其溫度(壓力)提高。蒸汽噴射泵只能壓縮部分二次蒸汽，而mvr蒸發器則可壓縮蒸發器中所有的二次蒸汽。MVR蒸發器其工作過程是低溫位的蒸汽經壓縮機壓縮，溫度、壓力提高，熱焓增加，然後進入換熱器冷凝，以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動外，整個蒸發過程中無需生蒸汽。
單級離心壓縮機的壓縮循環描繪在焓熵圖中。單級離心壓縮機需要的動力：
例如：將來自蒸發器的飽和水蒸汽從吸入狀態p1=1.9 bar， t1=119 ℃壓縮到p2= 2.7 bar，t2=161℃（壓縮比 Π= 1.4）。壓縮循環沿著多變曲線1－2，蒸汽的比焓增加量Δhp。對於蒸汽的比焓h2，通過壓縮機內效率（等熵效率）的等式：在此溫度下，它進入到蒸發器的加熱器。基於被吸入蒸汽的量，kg/hr。hp 單位多變（有效）壓縮功，kJ/kg。hs 單位等熵壓縮功，kJ/kg。
壓縮機的等熵效率（內效率）除其他因素之外，單位多變壓縮功 hp取決於多方指數κ和吸入氣體的摩爾質量M，以及吸入溫度和要求的壓升。對於原動機（電動機、燃氣機、渦輪機等）的實際耦合功率，考慮了更大的機械損耗餘量。葉輪由標準材料製造的單級離心壓縮機能夠獲得壓縮因子1.8的水蒸汽壓升，如果採用鈦等更高質量的材料，壓縮因子可高達2.5。這樣一來，最終壓力p2就是吸入壓力p1的1.8倍，或最大2.5倍，這對應於飽和蒸汽溫度升高約12-18K，最大溫升可到30K，這取決於吸入壓力。就蒸發技術而言，通常的做法是根據相應的水沸點溫度來表示其壓力。這樣，有效溫差就被直接表示出來。
MVR蒸發器採用壓縮機提高二次蒸汽的能量，並對提高能量的二次蒸汽加以利用，回收二次蒸汽的潛熱。具體為：將蒸發器產生的二次蒸汽，通過壓縮機的絕熱壓縮，使其壓力、溫度提高后，再作為加熱蒸汽送入蒸發器的加熱室，冷凝放熱，因此蒸汽的潛熱得到了回收利用。冷料在進入蒸發器前，通過熱交換器吸收了冷凝水的熱量，使之溫度升高，同時也冷卻了冷凝液和完成液，進一步提高熱的利用率。
以濃縮工業廢水為例：首先將工業廢水沿著管道進入預熱器，通過預熱器，對工業廢水進行預熱處理。然後將預熱過後的工業廢水引入到蒸發器中，在蒸發器中，工業廢水將被加熱、蒸發、濃縮，最終，加熱蒸汽冷凝形成的蒸餾水流到蒸餾水收集罐內，而二次蒸汽和濃縮液則一起進入汽液分離器中。在汽液分離器中，濃縮液和二次蒸汽分離，最終，濃縮液流入到濃縮液收集罐中，而分離出來的二次蒸汽則被導入到機械式壓縮機內。在機械式蒸汽壓縮機內，通過對二次蒸汽壓縮、升溫、升壓，並引入到蒸發器中，然後對工業廢水進行加熱、濃縮、蒸發、蒸餾處理。最終，通過重複循環使用二次蒸汽，完成整個工業廢水的處理過程，並實現工業廢水處理和節省能源的雙重目標。
mvr蒸發器溶液在一個降膜蒸發器里，通過物料循環泵在加熱管內循環。初始蒸汽用新鮮蒸汽在管外給熱，將溶液加熱沸騰產生二次汽，產生的二次汽由渦輪增壓風機吸入，經增壓後，二次汽溫度提高，作為加熱熱源進入加熱室循環蒸發。正常啟動後，渦輪壓縮機將二次蒸汽吸入，經增 壓後變為加熱蒸汽，就這樣源源不斷進行循環蒸發。蒸發出的水分最終變成冷凝水排出，從蒸發器出來的二次蒸汽，經壓縮機壓縮，壓力、溫度升高，熱焓增加，然後送到蒸發器的加熱室當作加熱蒸汽使用，使料液維持沸騰狀態，而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣，原來要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潛熱，又提高了熱效率，生蒸汽的經濟性相當於多效蒸發的30效。為使蒸發裝置的製造儘可能簡單和操作方便，經常使用單效離心再壓縮器，也可以是高壓風機或透平壓縮器。這些機器在1：1.2到1：2壓縮比範圍內其體積流量較高。對於低的蒸發速率，也可用活塞式壓縮機、滑片壓縮機或是螺桿壓縮機。
由於成本原因，單級離心壓縮機和高壓風機被普遍用於機械蒸汽再壓縮系統。因此下述說明是針對此類設計。離心壓縮機是體積控制機器，即無論吸入壓力多大，體積流率幾乎保持恆定。而質量流量的變化與絕對吸入壓力成比例。
產品優點
蒸發設備緊湊，占地面積小、所需空間也小。又可省去冷卻系統。對於需要擴建蒸發設備而供汽，供水能力不足，場地不夠的現有工廠，特別是低溫蒸發需要冷凍水冷凝的場合，可以收到既節省投資又取得較好的節能效果。
1)單位能量消耗低
2) 因溫差低使產品的蒸發溫和
3) 由於常用單效使產品停留時間短
4) 工藝簡單，實用性強
5) 部分負荷運轉特性優異
6) 操作成本低
技術特點
1）低能耗、低運行費用；
2）占地面積小；
3）公用工程配套少，工程總投資少；
4）運行平穩，自動化程度高；
5）無需原生蒸汽；
6）可以在40℃以下蒸發而無需冷凍設備，特別適合於熱敏性物料。
技術參數
1）蒸發一噸水需要耗電為23-70度電；
2）可以實現蒸發溫度17-40℃的低溫蒸發（無需冷凍水系統）
mvr系統圖套用推廣範圍： ■ 蒸發濃縮 ■ 蒸髮結晶 ■ 低溫蒸發
