mvr技術

MVR是蒸汽機械再壓縮技術 （mechanical vapor recompression ）的簡稱。mvr是重新利用它自身產生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的一項節能技術。早在60年代，德國和法國已成功的將該技術用於化工、食品、造紙、醫藥、海水淡化及污水處理等領域。蒸發器其工作過程是將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。

技術過程

過程介紹

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。

mvr

蒸發出的水分最終變成冷凝水排出 多效蒸發過程中，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.

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。 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。

再壓縮原理

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。

設計細節

氣體出口整體蝸殼允許最終壓力高達60bar進口導向葉輪用於連續調節，達到最大的部分載荷效率

氣體入口最高質量的小齒輪軸確保全全操作免維護的小齒輪軸承具有最佳的潤濕特性

堅固的齒輪箱緊湊設計斜齒輪直接驅動主油泵給軸承和齒輪提供

可靠的潤滑半開式設計的葉輪允許每級達到最大的壓力比

能量變化圖

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。

能量變化圖

採用原因

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

通過使用相對少的能量，即在壓縮熱泵情況下的壓縮機葉輪的機械能，能量被加入工藝加熱介質中並進入連續循環。在此情況下，不需要一次蒸汽作為加熱介質。

設計與功能

用於氣體壓縮的機器是按照正位移原理或動力學原理來操作的。在正位移機器中，機器活動件將吸入室和壓力室分隔開，操作室的體積減少而氣體壓力升高。在使用往復式壓縮機的情況下，這樣的過程通過氣缸內活塞的運動來實現的。在動力式機器中，通過葉輪片高周速的旋轉供給氣體能量。氣體首先被加速然後通過位於葉輪下游的擴散器減速。這樣，高速度轉化為壓力能。根據流體通過葉輪的方向，將相關設備稱為軸流、混流或離心式壓縮機。最適用的壓縮機類型取決於相關套用的操作條件。關鍵參數是需要達到的壓升和待壓縮蒸汽的流量。Π是最終壓力p2與吸入壓力p1的比值，定義為壓縮比。由於蒸發裝置經常是在真空範圍內操作，加熱表面負荷中等，溫差小，所以通常採用離心式再壓縮機。

動力式操作壓縮機

混流式離心式

離心風機

單級離心壓縮機

多級離心壓縮機

技術介紹

技術特點

1）低能耗、低運行費用；

mvr原理圖

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℃下蒸發而無需冷凍設備，特別適合熱敏性物料。

套用推廣

1）蒸發濃縮

2）蒸髮結晶

3）低溫蒸發

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能流圖