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1、mvr蒸发器 运行原理MVR是蒸汽机械再压缩技术（mechanical bapor recompression ）的简称。mvr是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。早在60年代，德国和法国已成功的将该技术用于化工、食品、造纸、医药、海水淡化及污水处理等领域。 : KG5 w. u0 A k: w/ k1 B6 W( |3 p& $ XH+ E9 % 5 A# f多效蒸发过程中，蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源，只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源必须额外给其能量，使其温度(压力)提高。蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽，而mvr蒸发器则可压
2、缩蒸发器中所有的二次蒸汽。溶液在一个降膜蒸发器里，通过物料循环泵在加热管内循环。初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热，将溶液加热沸腾产生二次汽，产生的二次汽由涡轮增压风机吸入，经增压后，二次汽温度提高，作为加热热源进入加热室循环蒸发。正常启动后，涡轮压缩机将二次蒸汽吸入，经增压后变为加热蒸汽，就这样源源不断进行循环蒸发。蒸发出的水分最终变成冷凝水排出 。蒸发器其工作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后进入换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外，整个蒸发过程中无需生蒸汽 从蒸发器出来的二次蒸汽，经压缩机压缩，压力、温度升高，热焓增加，然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽
3、使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样，原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率，生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效。为使蒸发装置的制造尽可能简单和操作方便，经常使用单效离心再压缩器，也可以是高压风机或透平压缩器。这些机器在1：1.2到1：2压缩比范围内其体积流量较高。对于低的蒸发速率，也可用活塞式压缩机、滑片压缩机或是螺杆压缩机。 蒸发设备紧凑，占地面积小、所需空间也小。又可省去冷却系统。对于需要扩建蒸发设备而供汽，供水能力不足，场地不够的现有工厂，特别是低温蒸发需要冷冻水冷凝的场合，可以收到既节省投资又取得较好的节能效果。 机械蒸汽再压缩的原理:
4、O& L* h+ Y8 j/ n0 . 5 v由于成本原因，单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。因此下 - a) W& W0 a% r6 a2 U. C4; W8 r# E1 E& S# 述说明是针对此类设计。离心压缩机是体积控制机器，即无论吸入压力多大，体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与绝对吸入压力成比例。 - o- |3 h, C9 t% F& , h- H! H: 8 i0 r* f能量变化图 4 _* - . K3 H: X- + p w3 D0 d0 n! N/ 4 Z l单级离心压缩机的压缩循环描绘在焓熵图中。单级离心压缩机需要的动力：。例如：将来自蒸发器的
5、饱和水蒸汽从吸入状态p1=1.9 bar, t1=119 压缩到p2= 2.7 bar, t2=161（压缩比 = 1.4）。压缩循环沿着多变曲线12，蒸汽的比焓增加量hp。对于蒸汽的比焓h2，通过压缩机内效率（等熵效率）的等式：在此温度下，它进入到蒸发器的加热器。基于被吸入蒸汽的量，kg/hr。hp 单位多变（有效）压缩功，kJ/kg。hs 单位等熵压缩功，kJ/kg。 % y! p& v8 G X! r/ BZ9 s7 |. e( _6 gX压缩机的等熵效率（内效率）除其他因素之外，单位多变压缩功 hp取决于 mvr能流图能流图2 P+ m* A- B( H4 H7 z7 y+ 0 y;
6、F7 d( B& J J多方指数和吸入气体的摩尔质量M，以及吸入温度和要求的压升。对于原动机（电动机、燃气机、涡轮机等）的实际耦合功率，考虑了更大的机械损耗余量。叶轮由标准材料制造的单级离心压缩机能够获得压缩因子1.8的水蒸汽压升，如果采用钛等更高质量的材料，压缩因子可高达2.5。这样一来，最终压力p2就是吸入压力p1的1.8倍，或最大2.5倍，这对应于饱和蒸汽温度升高约12-18K，最大温升可到30K，这取决于吸入压力。就蒸发技术而言，通常的做法是根据相应的水沸点温度来表示其压力。这样，有效温差就被直接表示出来。 采用机械蒸汽再压缩的原因。1)单位能量消耗低 , _9 z: V$ O: Xk
7、5 - w5 l( Z1 r- G8 L% Y( s* S2) 因温差低使产品的蒸发温和9 l. I2 X6 R6 b3) 由于常用单效使产品停留时间短3 L: b* BR h7 t* k$ T* Z4) 工艺简单，实用性强 Z2 K& D6 d+ l/ 1 W+ Q3 O& o5) 部分负荷运转特性优异 6 Z! h: a) k( Y& v) R% & E# X% d6) 操作成本低通过使用相对少的能量，即在压缩热泵情况下的压缩机叶轮的机械能，能量被加入工艺加热介质中并进入连续循环。在此情况下，不需要一次蒸汽作为加热介质。 机械蒸汽再压缩机-设计与功能范围- Y+ Z J% p$ - m-
8、C用于气体压缩的机器是按照正位移原理或动力学原理来操作的。在正位移机器中，机器活动件将吸入室和压力室分隔开，操作室的体积减少而气体压力升高。在使用往复式压缩机的情况下，这样的过程通过气缸内活塞的运动来实现的。在动力式机器中，通过叶轮片高周速的旋转供给气体能量。气体首先被加速然后通过位于叶轮下游的扩散器减速。这样，高速度转化为压力能。根据流体通过叶轮的方向，将相关设备称为轴流、混流或离心式压缩机。最适用的压缩机类型取决于相关应用的操作条件。关键参数是需要达到的压升和待压缩蒸汽的流量。是最终压力p2与吸入压力p1的比值，定义为压缩比。由于蒸发装置经常是在真空范围内操作，加热表面负荷中等，温差小，所
9、以通常采用离心式再压缩机。; d5 O ?! V4 J8 g6 f动力式操作压缩机 r% k$ cx! t% 混流式离心式离心风机单级离心压缩机! j* v& ) K/ x多级离心压缩机 离心压缩机的设计细节9 6 A2 y$ E8 t8 ( p- p) d气体出口 & T+ T/ Z! 3 M% 整体蜗壳 6 a+ Q q( X- o5 K3 J6 v, O2 J. m, m$ O允许最终压力高达5 , % h- c: b0 H8 t3 l) n* V+ v进口导向叶轮. |! X, t8 e! y5 S% L K; N用于连续调节， 2 J. D2 V. 6 m+ O% 达到最大的部分载荷
10、效率 ( ) A7 t Y kC2 I9 a气体入口最高质量的小齿轮轴确保安全操作. S! 9 O0 S# N# E. L免维护的小齿轮轴承# F4 y. p5 y$ J T具有最佳的润湿特性r: B* J3 : d y9 U- C+ c& Z- W; a坚固的齿轮箱P0 J- M/ f& C2 + U : g, o% 紧凑设计斜齿轮 : C! N% o5 m n! u3 p+ 直接驱动主油泵给轴承和齿轮提供可靠的润滑半开式设计的叶轮5 V r1 C G3 y, Y: F0 U允许每级达到 5 j% _) Z8 j; l7 O5 P- _: j; K% E! X! D7 GT4 z最大的压力比
11、 技术特点： mvr原理图1 A: c. e- z6 t+ X/ m& ( h) hw 3 A$ b$ g) f+ z1）低能耗、低运行费用；2）占地面积小； % $ w_ i+ D9 P3 9 + t) 4 H b7 . r$ |+ HH3）公用工程配套少，工程总投资少， ) My4 T- K6 h7 T4）运行平稳，自动化程度高； # r: G. gk1 V# q; w# o5）无需原生蒸汽； & B9 R2 ?3 H7 Q6）可以在40下蒸发而无需冷冻设备，特别适合热敏性物料。 应用推广范围：6 q- O& W f- h) 3 S5 V, a1）蒸发浓缩 8 o LM3 0 a( s! 2）蒸发结晶 $ Ty( ) Q- T! 3 rH8 O v8 C: K3 S7 p3）低温蒸发 技术参数：8 x I$ j9 3 i. J; S1）蒸发一吨水需要耗电为23-70度电；2）可以实现蒸发温度17- 40的低温蒸发（无需冷冻水系统）
