蒸发压缩机MVR核心技术对比表

(完整版)三效蒸发与MVR工艺的对比研究引言蒸发是一种常用的物质浓缩方法，广泛应用于化工行业。

在化工过程中，三效蒸发和MVR工艺是两种常见的蒸发技术。

本文旨在比较三效蒸发和MVR工艺在能耗、操作灵活性和节能效果等方面的差异，以便选择适合具体应用场景的蒸发工艺。

能耗比较操作灵活性比较三效蒸发通常需要大量的设备和能耗，操作比较复杂。

而MVR工艺相对来说较为简单，只需设置压缩机等设备即可实现蒸发操作。

此外，由于三效蒸发需要耦合多个效，一旦其中一个效出现故障，可能会影响整个蒸发过程的正常运行；而MVR工艺由于结构简单，容易维修和维护。

节能效果比较三效蒸发通过多效耦合和废热利用来实现节能效果。

但是由于废热的量和温度有限，其节能效果也受到限制。

而MVR工艺利用压缩机将蒸汽压缩后再利用，有效地提高了蒸发过程中的能量利用率，节能效果更为显著。

结论根据对三效蒸发和MVR工艺的对比研究，我们可以得出以下结论：1. 在能耗方面，MVR工艺相对于三效蒸发具有更低的能耗。

2. 在操作灵活性方面，MVR工艺相对于三效蒸发更为简单，并且易于维护。

3. 在节能效果方面，MVR工艺相对于三效蒸发具有更显著的节能效果。

因此，根据具体的应用场景和需求，我们可以选择适合的蒸发工艺。

对于对能耗要求较高的场景，MVR工艺是一个可行的选择；而对于要求操作简便和容易维护的场景，MVR工艺也是一个较好的选择。

总的来说，根据具体情况灵活选择蒸发工艺可以更好地实现节能效果和提高工艺效率。

以上是三效蒸发与MVR工艺的对比研究，希望能为相关研究和实际应用提供一定的参考。

（800字，字数：426）。

最全面的MVR蒸发工艺知识2015-10-19 hnesygy一、蒸发工艺及设备简介（降膜为主）蒸发（或蒸馏法）虽然是一种古老的方法，但由于技术不断地改进与发展，该法至今仍是浓缩或制淡水的主要方法。

蒸馏过程的实质就是水蒸气的形成过程，其原理如同海水受热蒸发形成云，云在一定条件下遇冷形成雨，而雨是不带咸味的。

根据所用能源、设备、流程不同主要可分多效蒸发、多级闪急蒸发、蒸汽压缩蒸发（MVR）等。

多效蒸发技术多效蒸发是最古老的淡化方法之一，在多级闪蒸诞生以前一直是蒸发、浓缩的主导。

原理：多效蒸发是由单效蒸发组成的系统。

将前一蒸发器产生的二次蒸汽引入下一蒸发器作为加热蒸汽，并在下一效蒸发器中冷凝成蒸馏水，如此依次进行。

原料水进入系统方式：有逆流、平流（分别进入各效）、并流（从第1效进入）和逆流预热并流进料等。

1多效蒸发的特点与多级闪蒸比较而言的。

优点：①多效蒸发的换热过程是沸腾和冷凝传热，是相变传热，因此传热系数是很高。

总的来说多效蒸发所用的传热面积比多级闪蒸少。

②多效蒸发通常是一次通过式的蒸发，不像多级闪蒸那样大量的液体在设备内循环，因此动力消耗较少；③多效蒸发的浓缩比高；④多效蒸发的弹性大。

2多效蒸发流程的分类多效蒸发的工艺流程主要有三种，顺流、逆流和平流。

顺流：是指料液和加热蒸汽都是按第一效到第二效的次序前进。

特点：①多效的真空度依次增大，即绝对压力依次降低；故料液在各效之间的输送不必用泵，而是靠压差自然流动到后面各效；②温度也是依次降低，故料液从前一效通往后一效时就有过热现象，也就是发生闪蒸，产生一些蒸汽，即淡水；③对浓度大，黏度也大的物料而言，后几效的传热系数就比较低；而且由于浓度大，沸点就高，各效不容易维持较大的温度差，不利于传热。

平流：平流是指各效都单独平行加料，不过加热蒸汽除第一效外，其余各效皆用的是二次蒸汽。

适用于：容易结晶的物料，如制盐，一经加热蒸发，很快达到过饱和状态，结晶析出。

在水处理过程中主要是要获取淡水，不需用逆流和平流，而且逆流和平流没有顺流的热效率高。

mvr蒸发器压缩机对比
1. 罗茨压缩机与离心压缩机原理差别：罗茨压缩机为容积式风机，提供的压差大，流量小。

离心压缩机为压差式风机，提供的压差小，流量大，排气均匀，气流无脉冲。

2. 从技术角度分析单台罗茨压缩机与两台离心压缩机的差别，离心压缩机更为耐用，运行更为稳定，罗茨压缩机轮子往往加工精度要求较高，才能把漏气率降低到可接受的范围之内，而漏气率是与整体的效率成反比的。

相同加工精度的离心压缩机漏气率更小，效率更高。

3. 从材质角度分析，罗茨压缩机滚子之间间隙很小，不宜采用不锈钢等刚度较低的材质，否则易发生黏齿的事故，所以一般采用碳钢材质。

为了提高压缩机的耐腐蚀能力，我们石家庄博特一方面在设计上提高二次蒸汽的纯度，另一方面，压缩机采用碳钢镀镍铬的材质。

而离心压缩机的过流部件采用超级不锈钢材质（2507），设备抗腐蚀能力强，在相同的腐蚀环境中寿命高。

4. 从运行噪音角度分析，同等蒸发量的罗茨压缩机比离心压缩机噪音大很多，罗茨压缩机为90分贝，离心机为70分贝左右。

5. 从运行成本来分析，离心压缩机的能耗低于罗茨压缩机，罗茨压缩机每蒸发一吨水的能耗为50度电，.博特环保王工离心压缩机每蒸发一吨水的能耗为不到30度电。

6. 从设备占地面积来分析，采用罗茨压缩机或双级离心压缩机的占地面积基本相同，差别不大。

王工，180 32 7 70 368.。

(完整版)多效蒸发与MVR工艺的比较1. 引言多效蒸发与MVR工艺是常见的蒸发技术，在工业生产中被广泛应用于废水处理、盐类制取、浓缩果汁等领域。

本文将对多效蒸发与MVR工艺进行比较，分析它们的优势和劣势，以便选择适合特定场景的蒸发工艺。

2. 多效蒸发多效蒸发是一种将热能高效利用的工艺。

其基本原理是通过多级换热，使蒸发系统中的低温废热能够被高温废水有效吸收利用，提高热量转换效率。

多效蒸发的优点包括：- 节约能源：高效利用废热，减少燃料消耗。

- 高效浓缩：蒸发器级数多，每级浓缩效果明显，可以达到较高的浓缩度。

- 适应性广：适用于各种温度范围的废水处理和溶液浓缩。

然而，多效蒸发也存在一些不足之处：- 资金投入大：多级换热设备和蒸发器的制造和维护成本较高。

- 体积大：多级蒸发系统结构复杂，需要占用较大的场地空间。

3. MVR工艺- 低能耗：由于蒸汽的再利用，不需要外部热源，因此能耗较低。

- 占地小：相比于多效蒸发，MVR工艺的设备体积较小，占地面积较少。

- 操控灵活：机械压缩过程可根据实际需求进行调节，能够实现较好的控制性能。

MVR工艺也存在一些限制：- 适用范围窄：MVR适用于蒸发温度在60℃到120℃之间的废水处理和溶液浓缩。

- 初始投资高：MVR工艺中的压缩机等设备价格较高。

4. 结论多效蒸发与MVR工艺各有优势和劣势。

在选择蒸发工艺时，需要综合考虑工业生产的具体场景和要求。

如果需要处理高浓度、多种类型的废水，且具备较大的场地空间，多效蒸发可能是更适合的选择。

而如果对能耗要求较高，需要处理温度在60℃到120℃之间的废水，且有限的场地空间，MVR工艺则更具优势。

总之，根据实际情况选择合适的蒸发工艺，能够最大程度降低能耗、提高效率，实现经济、环保的生产目标。

请按照自己的需求对以上文档进行适当修改和完善。

机械式蒸汽再压缩技术(MVR)蒸发零排放详解1、MVR原理MVR是机械式蒸汽再压缩技术(Mechanical Vapor Recompression)的简称，是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，将低品位的蒸汽经压缩机的机械做功提升为高品位的蒸汽热源。

如此循环向蒸发系统提供热能，从而减少对外界能源需求的一项节能技术。

为使蒸发装置的制造尽可能简单和操作方便，可使用离心式压缩机、罗茨式压缩机。

这些机器在1∶1.2到1∶2压缩比范围内其体积流量较高。

2、机械蒸汽再压缩蒸发器(MVR蒸发器)其工作过程是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。

如图所示，将蒸发过程中产生的二次蒸汽进行压缩，然后返回蒸发器作为加热蒸汽。

蒸发产生的二次蒸汽温度较低，但含有大量潜热，二次蒸汽经压缩机压缩提高温度(压力)后，送回原蒸发器的换热器用作热源，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充分的利用，回收潜热，提高热效率，经济性相当于多效蒸发的20效。

·MVR蒸发器主要特点：1)无需生蒸汽2)低能耗、低运行费用3)可与结晶器组合，做成MVR形式的连续结晶器·MVR蒸发器与多效蒸发器蒸发每吨水的费用比较：为了降低运行成本，本方案采用MVR技术，此项目使用进口风机，将二次蒸汽压缩，达到系统运行需要的蒸发温差。

除了在系统开启时使用蒸汽将系统预热外，整套系统正常运行时只需使用电力，不需补充生蒸汽。

风机的吸入端为部分真空，这样可以降低晶浆进入离心机时形成的闪蒸蒸汽。

系统运行不需要补充生蒸汽，因为系统产生的所有高温冷凝水都被用于将物料预热至接近沸点;风机压缩蒸汽时产生的热能将用于完成剩余的物料预热，同时补偿系统产生的热损失，提供足够的热能保证空气和不凝汽的排出。

风机采用变频控制电机驱动。

变频控制可以让风机在最佳转速下运行，消除入口导叶损失;通过软启动，降低对整个系统的冲击，延长风机和电机的使用寿命。

燃煤发电厂脱硫废水（蒸发结晶工艺）资源化零排放MED（MVR）系统技术介绍首航艾启威节能技术股份XX陈双塔燃煤发电脱硫废水（蒸发结晶工艺）资源化零排放MED（MVR）系统介绍前言本期设备适用于脱硫废水“三箱式脱硫废水处理单元”系统处理后的废水的资源化零排放MED浓缩结晶系统。

表1 装置技术参数和经济性比较(20t/h为例)a.吨水运行成本=蒸汽50元/吨*汽耗+电费0.25元/度*电耗（未包括循环冷却水费用）b.由于零排放蒸发结晶系统运行时，无需加药软化，因此每吨废水可节省加药费用9-10元/(吨废水)。

一、资源化零排放MED浓缩结晶系统来水水质情况简介项目三箱式脱硫废水处理单元”处理后废水水量约20吨/小时，处理后的脱硫废水除含钠离子(Na+)和氯根离子(Cl-)外，还含有大量的钙离子(Ca2+)、镁离子(Mg2+)、硫酸根离子(SO42-)和镁离子(Mg2+)。

具体详见表1二、资源化零排放MED浓缩结晶系统处理后水质情况通过资源化零排放MED浓缩结晶系统处理后，MED出水经化学水处理系统简单处理后，完全可以满足锅炉正常补水的水质需求。

出水水质情况见表2 表3 MED出水水质三、零排放MED蒸发结晶系统排出固态物零排放工艺其结晶盐通过硫酸钙、有机物、重金属等杂质的去除，结晶盐进行提纯，提纯后的NaCl结晶盐应符合“工业盐GB5462-2003二级”与以上国家标准(见表3)。

表4 工业盐GB5462-2003二级标准处理后固废比例：（1）不溶性固态物：碳酸钙、硫酸钙、氢氧化钙(镁)泥饼,产量约60kg/h。

（2）可溶性固态物：根据来水水质,零排放工艺其结晶盐组分为：NaCl 97.5%，结晶盐含水率小于0.8%，产盐量540kg/h。

工艺流程不同工艺简介•膜法：反渗透、正渗透、DTRO等浓缩，需要软化，消耗大量昂贵的Na2CO3等。

估计吨水药剂成本在43.49元。

这还不包括几年后昂贵的换膜成本。

MVR蒸发器与TVR、多效蒸发器的比较由于蒸发、蒸馏、蒸发结晶、蒸发干燥装置都是高能耗的，而其操作成本主要取决于能耗，因此单位能耗的降低和优化对减少整个运行成本至关重要。

目前，有三种主要的技术可实现能耗的最小化，分别为多效技术（MEE)、热力蒸汽再压缩（TVR)、机械蒸汽再压缩（MVR)。

1.多效技术—MEE其核心是利用前一效产生的蒸汽作为后一效的加热蒸汽，重复利用此原理，可进一步降低鲜蒸汽的消耗。

整个传热过程中，第一效的最高加热温度和最后一效的最低沸点温度形成了总温差，分配于各效中，但随着效数的增加，其温差也越来越小，但为达到蒸发效率须依次增加换热面积，这样会使投资费用显著增加。

目前，整个技术项目中大约可节约50%的成本。

A产品B残余蒸汽C浓缩液D动力蒸汽E动力蒸汽冷凝水F二次蒸汽冷凝水V热损失2、热力蒸汽再压缩技术—TVR根据热泵原理，来自沸腾室的蒸汽被加压到较高压力，此时，其所对应饱和蒸汽相对加热室的蒸汽温度更高，蒸汽则可被再次利用，而采用蒸汽喷射压缩器即可达到要求。

根据其效能特点，使用一台热力蒸汽压缩器所节约的能源与增加一效蒸发器所节约的能源相当。

因此目前被较为广泛地使用，但热力蒸汽压缩器的操作需一定数量的鲜蒸汽，即动力蒸汽，大约可节能60%。

A产品B二次蒸汽B1残余蒸汽C浓缩液D动力蒸汽E 动力蒸汽冷凝水V热损失3、机械蒸汽再压缩—MVR机械蒸汽再压缩时，通过机械驱动的压缩机将蒸发器蒸出的蒸汽压缩至较高压力，即再压缩机给蒸汽增加能量，二次蒸汽被重复使用。

通过较少的电能产生的机械能被加入到工艺加热介质中，再进入连续循环，可节约85%的能源，而不需要一次蒸汽作为加热介质，避免的能源的浪费。

在多效装置中，若有n效，则冷凝热约为一次能量输入的1/n被完全浪费。

此外，蒸汽喷射压缩器只能压缩一部分的二次蒸汽，动力蒸汽的能量必须作为余热释放给冷却水被浪费。

而机械蒸汽再压缩热泵原理的使用可以显著减少甚至消除通过冷凝器释放的热量，是新一代被广泛推广的节能技术。

多效蒸发与MVR工艺的比较高盐废水，国内外对高含盐有机废水的处理，没有简单易行、成本费用很低的方法，其处理方法主要有三效蒸发、MVR等处理工艺。

三效蒸发：三效蒸发器由三组加热器、三组分离器、预热器、泵组、稠厚器、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。

三组蒸发器以串联的形式运行，组成三效结晶蒸发器。

整套蒸发系统采用连续进料、连续出料的生产方式。

高含盐废水首先进入一效强制循环结晶蒸发器，结晶蒸发器配有循环泵，将废水打人蒸发换热室,在蒸发换热室内，外接蒸气液化产生汽化潜热,对废水进行加热。

由于蒸发换热室内压力较大,废水在蒸发换热室中在高于正常液体沸点压力下加热至过热.加热后的液体进入结晶蒸发室后,废水的压力迅速下降导致部分废水闪蒸，或迅速沸腾。

废水蒸发后的蒸气进人二效强制循环蒸发器作为动力蒸气对二效蒸发器进行加热，未蒸发废水和盐分暂存在结晶蒸发室.一效、二效、三效强制循环蒸发器之间通过平衡管相通，在负压的作用下，高含盐废水由一效向二效、三效依次流动，废水不断地被蒸发,废水中盐的浓度越来越高,当废水中的盐分超过饱和状态时，水中盐分就会不断地析出，进入蒸发结晶室的下部的集盐室。

吸盐泵不断将含盐的废水送至旋涡盐分离器，在旋涡盐分离器内,固态的盐被分离进入储盐池，分离后的废水进入二效强制循环蒸发器加热，整个过程周而复始,实现水与盐的最终分离.MVR蒸发：MVR蒸发器由加热器、分离器、预热器、蒸汽压缩机、泵组、稠厚器、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。

MVR蒸发器的工作过程是低温位的蒸汽压缩机对物料蒸发产生的二次蒸汽进行压缩做功，提高二次蒸汽的压力和温度、热焓增加，将电能转化为热能,升温后的二次蒸汽回到蒸发系统，对物料加热,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，整个蒸发过程中不需要生蒸汽.经过压缩机压缩的二次蒸汽被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使料液保持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水,排出系统，被加热的物料经汽化浓缩后作为终产物排出系统,在整套MVR蒸发系统中，原来要被废弃的蒸汽有了利用价值,回收潜热，效率能大幅提高50%以上。

㊀第３７卷ꎬ总第２１５期２０１９年５月ꎬ第３期«节能技术»ＥＮＥＲＧＹＣＯＮＳＥＲＶＡＴＩＯＮＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＶｏｌ ３７ꎬＳｕｍ Ｎｏ ２１５Ｍａｙ ２０１９ꎬＮｏ ３㊀三效ＭＶＲ与三效蒸发技术的能耗对比分析李志新ꎬ王亚雄(内蒙古科技大学化学与化工学院ꎬ内蒙古㊀包头㊀０１４０００)摘㊀要:对于海水淡化过程中的高能耗问题ꎬ将多效蒸发和ＭＶＲ工艺相结合ꎬ提出多效ＭＶＲ节能工艺的新思路ꎮ介绍了三效ＭＶＲ蒸发系统的工作原理ꎬ用人工配制的氯化钠溶液模拟海水ꎬ以１ｔ/ｈ氯化钠溶液为例ꎬ对三效ＭＶＲ和三效蒸发技术进行能耗对比分析ꎮ分析结果显示ꎬ三效ＭＶＲ蒸发系统每年可节省３０８６９７.６元的加热蒸汽费用ꎬ并且还省去了末效蒸汽冷凝的装置ꎬ因此每年还可节省８５５６４.８元的冷凝水费用ꎬ相当于节省了６３.６％的标准煤ꎮ关键词:ＭＶＲꎻ多效蒸发ꎻ氯化钠ꎻ节能ꎻ能耗中图分类号:ＴＱ１１５㊀㊀文献标识码:Ａ㊀㊀文章编号:１００２－６３３９(２０１９)０３－０２４４－０４ＣｏｎｔｒａｓｔｉｖｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＥｎｅｒｇｙＣｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎＴｈｒｅｅ－ｅｆｆｅｃｔＭＶＲａｎｄＴｈｒｅｅ－ｅｆｆｅｃｔＥｖａｐｏｒａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬＩＺｈｉ－ｘｉｎꎬＷＡＮＧＹａ－ｘｉｏｎｇ(ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｓｔｒｙａｎｄＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬＩｎｎｅｒＭｏｎｇｏｌｉａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙꎬＢａｏｔｏｕ０１４０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｈｉｇｈｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓꎬａｎｅｗｉ￣ｄｅａｏｆｍｕｌｔｉ－ｅｆｆｅｃｔＭＶＲｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｍｕｌｔｉ－ｅｆｆｅｃｔｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｗｉｔｈＭＶＲｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ.Ｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅｏｆｔｈｒｅｅ－ｅｆｆｅｃｔＭＶＲｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｃａｒｅｆｕｌｌｙｓｔｕｄ￣ｉｅｄ.ＩｎｔｈｉｓｗｏｒｋꎬｔｈｅｓｅａｗａｔｅｒｗａｓｓｉｍｕｌａｔｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｙｐｒｅｐａｒｅｄＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎ.Ａｃｏｎｔｒａｓｔｉｖｅａｎａｌｙｓｉｓｏｎｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｉｎｔｈｒｅｅ－ｅｆｆｅｃｔＭＶＲｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｍｕｌｔｉ－ｅｆｆｅｃｔｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｗｈｅｎｔｈｅｆｌｕｉｄｑｕａｎｔｉｔｙｏｆＮａＣｌｓｏｌｕｔｉｏｎｉｓ１ｔ/ｈｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｅｓａｌｉ￣ｎａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ.Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｔｈｒｅｅ－ｅｆｆｅｃｔＭＶＲｃａｎｓａｖｅｔｈｅｓｔｅａｍｈｅａｔｉｎｇｃｏｓｔｏｆ３０８６９７.６ｙｕａｎａｎｎｕａｌｌｙ.Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎꎬｉｔｃａｎａｌｓｏｏｍｉｔｔｈｅｌａｓｔｅｆｆｅｃｔｏｆｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇｄｅｖｉｃｅａｎｄｔｈｕｓｓａｖｅｔｈｅｃｏｎｄｅｎ￣ｓａｔｅｗａｔｅｒｃｏｓｔｏｆ８５５６４.８ｙｕａｎｐｅｒｙｅａｒ(ｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｏｆ６３.６％ｓｔａｎｄａｒｄｃｏａｌ).Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖａｐｏｒｒｅｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎꎻｔｒｉｐｌｅ－ｅｆｆｅｃｔｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎꎻＮａＣｌꎻｅｎｅｒｇｙｓａｖｉｎｇꎻｅｎｅｒｇｙｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ收稿日期㊀２０１８－０９－１４㊀㊀修订稿日期㊀２０１９－０１－０３作者简介:李志新(１９９３~)ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ研究方向为多效ＭＶＲ设备研发方向ꎮ㊀㊀蒸发浓缩是一种基本的化工单元操作ꎬ广泛应用于化工㊁轻工㊁医药㊁冶金㊁食品加工㊁海水淡化㊁污水处理㊁原子能等领域中ꎮ蒸发浓缩操作主要通过使用源源不绝的生蒸汽作为热源ꎬ关于低浓度㊁处理量大的物料ꎬ生蒸汽的消耗所带来的能耗是相当可观的ꎬ节能成为目前摆脱能源短缺束缚的重要途径之一[１]ꎬ合理使用能源ꎬ提高能源利用率是蒸发过程中必须重视的问题[２]ꎮ对于一些需要购买蒸汽的企业ꎬ随着市场蒸汽价格的不断上涨ꎬ蒸汽运行的４４２成本也越来越高ꎬ企业的负担明显增大ꎮ因此如何减少装置蒸汽的运行成本㊁使能耗降低ꎬ以此来达到节约能源的目的ꎬ是目前蒸发浓缩工艺亟待解决的问题ꎮ目前ꎬ大多企业广泛使用多效蒸发技术ꎬ利用前一效蒸发产生的二次蒸汽作为后一效蒸发器的热量来源ꎮ理论上多效蒸发的效数越多ꎬ所节省的生蒸汽越多ꎬ但随着蒸发器效数的增多ꎬ设备投资费和基建费也相应地增加ꎮ因此很多企业一般做到三效或者四效ꎮ但多效蒸发末效产生的蒸汽还存有很大的潜热利用价值ꎬ直接进入冷凝器无疑造成了巨大的能量浪费ꎬ如果这些蒸汽进入压缩机进行压缩后ꎬ使得二次蒸汽的温度㊁压力㊁热焓值得到大幅度的提升ꎬ得到的高品位的二次蒸汽可以重新进入第一效蒸发器内替代新鲜蒸汽进行换热ꎬ于是除了启动该系统时ꎬ需要通入一点蒸汽外ꎬ只要产生二次蒸汽ꎬ就可关闭新鲜蒸汽的加入ꎬ这样就充分利用了二次蒸汽的潜热ꎬ从而达到节能的目的ꎮ１㊀传统三效蒸发技术多效蒸发是应用最早的淡化方法ꎬ２０世纪６０年代末发展了低温多效蒸发海水淡化技术[３]ꎮ最大的低温多效淡化装置位于以色列的ＡＳＨＤＯＤ电厂ꎬ制水规模１１.９万ｍ３/ｄꎬ单机日产淡水１.７万ｍ３/ｄ[４－５]ꎮ多效蒸发的多个蒸发器中只有第一效使用生蒸汽ꎬ因此生蒸汽的使用量大为减少ꎮ若忽略热损失而沸点进料ꎬ单效蒸发的单位蒸汽消耗量ｅ约为１ꎬｎ效蒸发的ｅ约为１/ｎꎮ多效蒸发由于其具有换热性能好㊁动力消耗少㊁操作弹性大等优势ꎬ在海水淡化技术中占重要地位[６－７]ꎮＫａｍａｌｉ[８－９]等针对多效蒸发系统建立了质量和能量平衡方程ꎬ编制了计算程序进行求解ꎮ研究了系统效数㊁加热蒸汽温度㊁浓缩比等参数对系统造水比的影响ꎮ研究结果表明:多效蒸发海水淡化系统造水比随系统效数的增加而提高㊁随加热蒸汽温度的提高而降低㊁随系统浓缩比的增加而提高ꎮ李清方[１０－１１]等针对油田污水成分复杂㊁不适合膜法脱盐的特点ꎬ提出了用多效蒸发技术对油田污水进行集中脱盐的技术方案ꎮ建立了油田污水多效蒸发系统工艺流程的计算模型ꎬ分析了蒸发温度㊁效数等主要运行参数对系统性能的影响ꎮ传统的三效并流降膜蒸发工艺如图１所示其工作原理是ꎬ预热后的原料液经原料泵被输送到第一效蒸发器的顶部进料室ꎬ通过布液器进入列管内ꎬ与管外的生蒸汽进行热量交换ꎬ原料液以降膜形式蒸发ꎮ蒸发产生的浓缩液和二次蒸汽进入分离器内进行分离ꎬ分离出来的二次蒸汽进入第二效的加热室作为加热蒸汽ꎬ而分离后的浓缩液经泵打入到第二效蒸发器内进一步浓缩ꎮ第二效分离出来的二次蒸汽进入第三效的加热室作为加热蒸汽ꎬ产生的浓缩液经泵打入到第三效蒸发器内继续浓缩到规定的浓度后通过出料泵排出ꎬ第三效产生的二次蒸汽则全部送进冷凝器内进行冷凝ꎮ图１㊀三效蒸发工艺流程１－一效蒸发器ꎻ２－二效蒸发器ꎻ３－三效蒸发器ꎻ４－一效分离器ꎻ５－二效分离器ꎻ６－三效分离器ꎻ７－原料泵ꎻ８－一效循环泵ꎻ９－二效循环泵ꎻ１０－出料泵ꎻ１１－真空泵ꎻ１２－冷疑器ꎻ１３－冰箱多效蒸发是运用前一效产生的二次蒸汽作为后一效的热量来源ꎬ虽然在一定程度上节省了生蒸汽ꎬ但是第一效依然需要提供源源不绝地生蒸汽ꎬ并且从末效出来的二次蒸汽还需要用冷凝水进行冷凝ꎮ这样不仅需要担负冷凝水的费用还浪费了大量的蒸汽潜热ꎮ２㊀三效ＭＶＲ蒸发技术目前对ＭＶＲ系统工业运行的报道比较少ꎬ大多数还是仅仅停留在实验室运行阶段ꎮＮａｒｍｉｎｅＨＡ等[１２]对埃及原子能管理局传热实验室产能为５ｔ/ｄ的单级ＭＶＲ脱盐系统进行了研究ꎮ实验结果表明为保证水平管外较好的形成薄膜ꎬ浓海水的循环量为进料量的１５~２０倍ꎻ蒸汽过热度在１５~２０ħ范围内ꎻ生产率随着操作温度的升高而增大ꎮ周桂英[１３]等对单级ＭＶＲ处理麻黄素废液进行了实验研究ꎬ结果指出采用该技术获得的出水满足生产回用要求ꎻ系统节能效果显著ꎮ武江津[１４]等采用单级ＭＶＲ系统对高浓度洗毛废水处理进行了实验研究ꎬ结果表明该技术处理洗毛废水效果良好ꎮ综上可知ꎬ已有一些对ＭＶＲ实验研究的报道ꎬ这些研究大多是针对单效ＭＶＲ系统在实验室条件下的研究ꎮ然而对于多效ＭＶＲ蒸发技术实验研究５４２还少有报道ꎮ而以实际工业运行为背景的研究无论是处理何种物料更是鲜有报道ꎮ因此ꎬ对多效ＭＶＲ技术开展具有工业运行背景的研究ꎬ从实际运行上分析和把握系统的运行特征及规律ꎬ积累实际应用经验ꎬ是促使该技术工程化发展亟须进行的工作ꎮ三效ＭＶＲ蒸发技术的工艺流程如图２所示ꎮ将末效蒸发器分离出来的二次蒸汽经压缩机压缩ꎬ其温度㊁压力升高ꎬ热焓增大ꎬ然后进入一效蒸发器加热室冷凝并释放出潜热ꎬ受热侧的料液得到热量后沸腾汽化产生二次蒸汽依次进入后一效蒸发器作为热源ꎬ第三效蒸发器产生的二次蒸汽经分离后再进入压缩机ꎬ周而复始重复上述过程ꎬ蒸发器蒸发的二次蒸汽源源不断地经过压缩机压缩ꎬ提高热焓ꎬ返回到一效蒸发器作为蒸发的热源ꎬ这样既省去了二次蒸汽冷却水系统ꎬ节约了大量的冷却水ꎬ还可以充分回收利用二次蒸汽的热能ꎬ省掉生蒸汽ꎬ达到节能的目的ꎮ图２㊀三效ＭＶＲ蒸发工艺１－一效蒸发器ꎻ２－二效蒸发器ꎻ３－三效蒸发展ꎻ４－一效分离器ꎻ５－二效分离器ꎻ６－三效分离器ꎻ７－原料泵ꎻ８－一效循环泵ꎻ９－二效循环泵ꎻ１０－出料泵ꎻ１１－压缩机３㊀能耗对比分析用１ｔ/ｈ氯化钠溶液的蒸发浓缩作为研究对象ꎬ对使用三效ＭＶＲ蒸发和传统多效蒸发技术的工艺流程进行能耗对比分析ꎮ工艺条件:进料量Ｆ＝１ｔ/ｈꎬ料液初始浓度ｘ０＝３.８％ꎬ完成液浓度为ｘ３＝１８％ꎬ蒸发温度为Ｔ１＝９９.６ħꎬ加热蒸汽温度为Ｔ２＝１０４.５ħꎬ末效蒸汽出口温度为Ｔ３＝８５.６ħꎮ因此压缩机温升应该达到әｔ＝Ｔ１－Ｔ３＝１０４.５－８５.６＝１８.９ħꎬ目前压缩机能达到的最大温升范围为１５~２５ħꎮ因此三效ＭＶＲ工艺完全可行ꎮ３.１㊀加热蒸汽消耗量多效蒸发主要是第一效耗费加热蒸汽ꎬ依据物料衡算Ｗ＝Ｆˑ(１－Ｘ０Ｘ３)＝１０００ˑ(１－０.０３８０.１８)＝７９０ｋｇ/ｈ各效的热量衡算式为Ｗ１＝η１(Ｄˑｒ１ｒᶄ１)Ｗ２＝η２[Ｗ１ｒᶄ１ｒᶄ２＋(Ｆｃｐ０－Ｗ１ｃｐｗ)ｔ１－ｔ２ｒᶄ２]Ｗ３＝η３[Ｗ２ｒᶄ２ｒᶄ３＋(Ｆｃｐ０－Ｗ１ｃｐｗ－Ｗ２ｃｐｗ)ｔ２－ｔ３ｒᶄ３]考虑到各种温度差损失和蒸发器的热损失等ꎬ查阅资料书及文献[１５]取上述数值后ꎬ代入热量衡算式计算可得多效蒸发加热蒸汽的消耗量为２８４.２８９ｋｇ/ｈꎮ一般工业蒸汽的价格为２４０元/ｔꎬ全年工作时间按照７２００ｈ来计算ꎬ因此多效蒸发每年的蒸汽费用为２８４.２８９ˑ７２００ˑ０.２４＝４９１２５１.４元对于三效ＭＶＲ蒸发ꎬ理论上ꎬ设备启动后正常运行时ꎬ不再需要外来蒸汽的供给ꎬ只需要压缩机耗费一定的电能即可ꎮ在本例中ꎬ根据已知条件ꎬ通过设计计算ꎬ压缩机的理论功率为㊀Ｗｔｈ＝ｎｎ－１ＲｇＴ１[(Ｐ２Ｐ１)ｎ－１ｎ－１]＝１.２５１.２５－１ˑ４６１ˑ８５.６ˑ[(１２０６０)１.２５－１１.２５－１]＝２９.３３９ｋＷ式中㊀Ｗｔｈ 压缩机理论功率/ｋＷꎻＴ１ 进气温度/ħꎻＰ１ 压缩机进气压强/ｋＰａꎻＰ２ 压缩机出口气体压强/ｋＰａꎻＲｇ 水蒸气气体常数/Ｊ (ｋｇ ħ)－１ꎬ取值４６１Ｊ/(ｋｇ ħ)ꎻｎ 多变系数ꎬ通常ｎ＝１.２~１.３ꎮ由于压缩机压缩二次蒸汽属于多变过程ꎬ压缩机多变效率和机械效率均取９０％ꎬ因此在实际运行过程中ꎬ压缩机所消耗的总功率按下式计算ＷＴ＝Ｗｔｈηｅ ηｍ式中㊀ＷＴ 压缩机实际功率/ｋＷꎻηｅ 机械效率/[％]ꎻηｍ 多变效率/[％]ꎮ压缩机实际功率为ＷＴ＝Ｗｔｈηｅ ηｍ＝２９.３３９０.９ˑ０.９＝３６.２２１ｋＷ工业电价为０.７元/ｋＷ ｈꎬ全年工作时间按照７２００ｈ来计算ꎬ则三效ＭＶＲ蒸发系统每年所消耗的电费为３６.２２１ˑ７２００ˑ０.７＝１８２５５３.８元因此根据上述数据ꎬ三效ＭＶＲ较传统多效蒸６４２发ꎬ每年可以节省３０８６９７.６元ꎮ３.２㊀冷凝水消耗量冷凝水的温度为ｔｗ＝２５ħꎬ排出温度ｔｋ＝３０ħꎬ冷凝压力ｐ＝６０ｋＰａꎬ冷凝蒸汽量Ｗ３＝２４６.１９２ｋｇ/ｈＧ＝Ｗ(ｈ－Ｃｐｗｔｋ)Ｃｐｗ(ｔｋ－ｔｗ)式中㊀Ｇ 冷凝水流量/ｋｇ ｈ－１ꎻｈ 进入冷凝器二次蒸汽的焓/Ｊ ｋｇ－１ꎻＷ 进入冷凝器的流量/ｋｇ ｈ－１ꎻＣＰＷ 水的比热容/Ｊ (ｋｇ ħ)－１ꎬ取值４.１８７ˑ１０３Ｊ/(ｋｇ ħ)ꎻｔｗ 冷凝水的初始温度/ħꎻｔｋ 水冷凝液混合物的排出温度/ħꎮ冷凝水的流量Ｇ＝Ｗ３(ｈ－Ｃｐｗｔｋ)Ｃｐｗ(ｔｋ－ｔｗ)＝２４６.１９２ˑ(２６５２.１ˑ１０３－４.１８７ˑ１０３ˑ３０)４.１８７ˑ１０３ˑ(３０－２５)＝２９７１１.０８８ｋｇ/ｈ因此三效蒸发的冷凝水流量为２９.７１ｔ/ｈꎮ冷凝水的处理费用为０.４元/ｔꎬ因此三效蒸发每年所使用的冷凝水费用为２９.７１ˑ０.４ˑ７２００＝８５５６４.８元对于三效ＭＶＲ蒸发系统来说ꎬ不仅末效产生的二次蒸汽可以升温升压后重新回到第一效作为热源ꎬ而且加热蒸汽的冷凝水又作为预热原料的热源ꎬ整个系统充分的回收利用了二次蒸汽的潜热ꎬ因此省掉了冷凝水系统ꎮ所以三效ＭＶＲ比起传统的多效蒸发ꎬ每年还可以节省８５５６４.８元的冷凝水费用ꎮ３.３㊀综合节能对比为了便于相互对比和在总量上进行研究ꎬ将三效ＭＶＲ蒸发系统和多效蒸发系统各自耗费的能量转化为标准煤消耗量来进行比对ꎬ可以将三效ＭＶＲ蒸发系统的节能效果直观地体现出来ꎮ按照１ｋＷｈ电的等价热量为０.４ｋｇ的标准煤ꎬ１ｋｇ饱和蒸汽的等价热量为０.１４ｋｇ的标准煤进行计算ꎬ使用三效ＭＶＲ每年所耗费电的等价热量为１０４.３１６ｔ标准煤ꎮ采用三效蒸发每年所消耗蒸汽的等价热量为２８６.５６３ｔ标准煤ꎮ对比以上数据可以得出ꎬ相比于多效蒸发来说ꎬ使用三效ＭＶＲ蒸发系统每年可以节省６３.６％的标准煤ꎮ４㊀结论三效ＭＶＲ蒸发系统既节省了加热蒸汽的用量ꎬ同时又不需要用冷却水冷凝末效的蒸汽ꎬ从而节省了冷却水的费用ꎬ可以说是节能显著的一种工艺流程ꎮ本文通过１ｔ/ｈ氯化钠溶液的蒸发浓缩作为研究对象ꎬ分析了三效ＭＶＲ蒸发技术和传统多效蒸发技术的能耗问题ꎬ对比结果显示ꎬ使用三效ＭＶＲ蒸发技术比传统的多效蒸发技术每年可节省３０８６９７.６元的加热蒸汽费用及８５５６４.８元的蒸汽冷凝水费用ꎬ相当于节省了６３.６％的标准煤ꎮ说明三效ＭＶＲ蒸发节能效果明显ꎬ运行成本低ꎬ充分利用了二次蒸汽的潜热ꎬ设备一经启动ꎬ则不再需要新鲜蒸汽ꎬ只是需要一部分电能ꎬ使能耗大大降低ꎮ为三效ＭＶＲ蒸发技术的推行使用提供了基础ꎮ参考文献[１]庞卫科ꎬ林文野ꎬ戴群特.机械蒸汽再压缩热泵技术研究进展[Ｊ].节能技术ꎬ２０１２ꎬ３０(４):３１２－３１５.[２]张及瑞ꎬ居荫轩ꎬ张立强ꎬ等.三效蒸发系统第一效冷凝水热量回收利用()经济分析[Ｊ].节能技术ꎬ２００４ꎬ２２(２):２２－２４.[３]丁涛ꎬ王世昌.基于温差函数的低温多效蒸发海水淡化过程热力学分析[Ｊ].化工学报ꎬ２００８ꎬ５９(５):１０７８－１０７９.[４]艾钢ꎬ吴建平ꎬ朱忠信.海水淡化技术的现状和发展[Ｊ].净水技术ꎬ２００４ꎬ２３(３):２５－２６.[５]解利昕.水平管降膜蒸发海水淡化过程研究[Ｄ].天津:天津大学ꎬ２００２(７):４－２２.[６]ＬａｔｔｅｍａｎｎＳꎬＨöｐｎｅｒＴ.Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｉｍｐａｃｔａｎｄｉｍ￣ｐａｃｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｆｓｅａｗａｔｅｒｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ[Ｊ].Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎꎬ２００８ꎬ２２０(１):１－１５.[７]Ａｌ－ＳａｈａｌｉＭꎬＥｔｔｏｕｎｅｙＨ.Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｒｍａｌｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｅｓ:Ｄｅｓｉｇｎꎬｅｎｅｒｇｙꎬａｎｄｃｏｓｔｉｎｇａｓｐｅｃｔｓ[Ｊ].Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎꎬ２００７ꎬ２１４(１):２２７－２４０.[８]ＫａｍａｌｉＲＫꎬＡｂｂａｓｓｉＡꎬＶａｎｉｎｉＳＳ.Ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄ￣ｅｌａｎｄｐａｒａｍｅｔｒｉｃｓｔｕｄｙｏｆＭＥＤ－ＴＶＣｐｒｏｃｅｓｓ[Ｊ].Ｄｅｓａｌｉｎａ￣ｔｉｏｎꎬ２００９ꎬ２３５(１):３４０－３５１.[９]杨洛鹏.水电联产低温多效蒸发海水淡化系统的热力性能研究[Ｄ].大连:大连理工大学ꎬ２００７.[１０]李清方ꎬ刘中良ꎬ韩冰ꎬ等.基于热力蒸汽压缩蒸发的油田污水淡化系统及分析[Ｊ].化工学报ꎬ２０１２ꎬ６３(６):１８５９－１８６４.[１１]ＨｕａｎｇＢＪꎬＣｈａｎｇＪＭꎬＷａｎｇＣＰꎬｅｔａｌ.Ａ１－Ｄａｎａｌ￣ｙｓｉｓｏｆｅｊｅｃｔｏｒｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ[Ｊ].ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｅｆｒｉｇｅ￣ｒａｔｉｏｎꎬ１９９９ꎬ２２(５):３５４－３６４.[１２]ＮａｒｍｉｎｅＨꎬＥｌ－ＦｉｇｉＡＫ.Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｖａｐｏｒｃｏｍｐｒｅｓ￣ｓｉｏｎｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ Ａｃａｓｅｓｔｕｄｙ[Ｊ].Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎꎬ２００３ꎬ１５８(１):１４３－１５０.[１３]周桂英ꎬ曲景奎ꎬ隋智慧ꎬ等.机械压缩蒸发在麻黄素废液处理中的应用与分析[Ｊ].过滤与分离ꎬ２００２ꎬ１２(３):１４－１６.[１４]武江津ꎬ安同艳ꎬ孙长虹.机械压缩蒸发工艺处理洗毛废水实验研究[Ｊ].膜科学与技术ꎬ２０１１ꎬ３１(３):２６１－２６４.[１５]朱聘冠.换热器原理及计算[Ｍ].北京:清华大学出版社ꎬ１９８７.７４２。

多效蒸发与MVR工艺的比较高盐废水，国内外对高含盐有机废水的处理，没有简单易行、成本费用很低的方法，其处理方法主要有三效蒸发、MVR等处理工艺。

三效蒸发：三效蒸发器由三组加热器、三组分离器、预热器、泵组、稠厚器、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。

三组蒸发器以串联的形式运行，组成三效结晶蒸发器。

整套蒸发系统采用连续进料、连续出料的生产方式。

高含盐废水首先进入一效强制循环结晶蒸发器，结晶蒸发器配有循环泵，将废水打人蒸发换热室，在蒸发换热室内，外接蒸气液化产生汽化潜热，对废水进行加热。

由于蒸发换热室内压力较大，废水在蒸发换热室中在高于正常液体沸点压力下加热至过热。

加热后的液体进入结晶蒸发室后，废水的压力迅速下降导致部分废水闪蒸，或迅速沸腾。

废水蒸发后的蒸气进人二效强制循环蒸发器作为动力蒸气对二效蒸发器进行加热，未蒸发废水和盐分暂存在结晶蒸发室。

一效、二效、三效强制循环蒸发器之间通过平衡管相通，在负压的作用下，高含盐废水由一效向二效、三效依次流动，废水不断地被蒸发，废水中盐的浓度越来越高，当废水中的盐分超过饱和状态时，水中盐分就会不断地析出，进入蒸发结晶室的下部的集盐室。

吸盐泵不断将含盐的废水送至旋涡盐分离器，在旋涡盐分离器内，固态的盐被分离进入储盐池，分离后的废水进入二效强制循环蒸发器加热，整个过程周而复始，实现水与盐的最终分离。

MVR蒸发：MVR蒸发器由加热器、分离器、预热器、蒸汽压缩机、泵组、稠厚器、母液罐、离心机、电气仪表控制及阀门、管路等组成。

MVR蒸发器的工作过程是低温位的蒸汽压缩机对物料蒸发产生的二次蒸汽进行压缩做功，提高二次蒸汽的压力和温度、热焓增加，将电能转化为热能，升温后的二次蒸汽回到蒸发系统，对物料加热，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，整个蒸发过程中不需要生蒸汽。

经过压缩机压缩的二次蒸汽被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使料液保持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水，排出系统，被加热的物料经汽化浓缩后作为终产物排出系统，在整套MVR蒸发系统中，原来要被废弃的蒸汽有了利用价值，回收潜热，效率能大幅提高50%以上。

MVR压缩机对比
压缩机选用的关键参数是所需要达到的温升和待压缩蒸汽的流量。

国内MVR 系统常用的压缩机为罗茨压缩机、高速离心压缩机和离心鼓风机。

下图为其温升—
流量关系。

罗茨鼓风机系属容积回转鼓风机，转子上每一凹入的曲面部分与气缸内壁组成工作容积，在转子回转过程中从吸气口带走气体，当移到排气口附近与排气口相连通的瞬时，因有较高压力的气体回流，这时工作容积中的压力突然升高，使蒸汽温度升高。

两转子依次交替工作。

两转子互不接触，它们之间靠严密控制的间隙实现密封，故排出的气体不受润滑油污染。

高速离心压缩机是根据动能
转换为势能的原理,利用高
速旋转的叶轮将气体加速,
然后减速、改变流向，使动
能转换成势能。

高速离心压
缩机的主要特征是三元叶轮
和压缩机以及变速箱的紧凑
布置。

电机、变速箱和压缩
机通常安装在同一底座上。

有噪音低、效率高等特点。

叶轮外端线速度由于大于
400m/s，而高度受力，故一
般由铬镍钢或钛合金制成。

离心鼓风机有压缩比低，流
量大的特点，与离心压缩机
相同，气体沿轴向进入叶轮
入口，在离心力作用下从径
向流出。

风机叶轮和壳体为
焊接板结构，需要时用加强
肋补强。

通常不需要齿轮变
速箱，驱动系统可以达到要
求的叶轮转速。

由于压缩比
低，温升通常在6-8℃，在
MVR系统中常为两台串联使
用。

经济视野Economic Vision 一、MVR 节能技术应的必要性产业结构调整、淘汰落后产能、推广应用新技术、制订节能激励政策等都是抓好节能工作重要措施，随着节能工作的深入开展,靠常规的节能手段要达到节能“双控”目标已很难，要完成节能“双控”,所有这些措施支撑点是技术创新，在技术创新中工艺技术创新是首选, 化工企业中浓缩蒸发是常用的化工生产单元，国内常用的浓缩设备为单效真空、双效真空、三效真空，效数量增加投资增加能耗下降不明显，经济性变差。

真空蒸发的原理是在真空下物料的沸点降低，耗能减少，而多效是第一效物料汽化出来的蒸汽去加热下一效的物料，二效物料汽化出来的蒸汽去加热第三效的物料，第三效出来的蒸汽经冷凝器用循环水冷却后排放或回收套用，冷凝热被冷却水吸收，冷却水通过冷却塔把热量散发到大气中去。

一般蒸汽耗量单效为蒸发水量的1.05~1.1倍，二效为蒸发水量的0.64倍，三效为蒸发水量的0.42倍，如果考虑蒸汽冷凝水的热量回及喷射热泵的运用能耗可以降到0.38倍。

如蒸汽价格160元/吨,每蒸发一吨水仍需60.8元，这对于产品生产还可承受，而对于化工污水的浓缩蒸发脱盐是承受不了。

而对于绝大部份的化工污水最难的就是高盐的有机废水，不但CODcr 高达几万，含盐量在5%~10%，这么高的含盐废水要用生化来处理达标几乎是不可能的，比较通用的办法是加水稀释到0.5%~1%以下，这造成排污量的大幅增加，与节能减排的原则相违背。

所以这个问题一直是许多化工企业困扰多年的难题。

近年来通过不断的技术创新，开创出出了一种高效节能的蒸发浓缩新技术，该技术的核心是把原来加热汽化出来的蒸汽经机械压缩增温后再返回到物料加，靠压缩压热后的温升来维护正常的浓缩蒸发，把原来需要用冷却水来冷却的热量充份利用起来，达到节能源的目的，采用该技术可以不用锅炉只用电能，可以大大减少大气污染及温室气度的排放。

二、MVR 节能技术简介该技术学术名称叫机械式蒸汽再压缩蒸发器（Mechanical Vapor Recompression 简称MVR)，是利用蒸发器中产生的二次蒸汽，用压缩机压缩，压缩后的蒸汽压力、温度升高，热焓增加，然后再送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而加热蒸汽本身则冷凝成水。

MVR优势技术比较表及成本核算表1、渗沥液处理工艺比较表工艺生化+膜DTRO MVR蒸发工艺复杂度流程复杂、单元多流程相对简单流程简单、单元少处理程度非完全处理，还需处理浓缩液和污泥非完全处理，还需处理浓缩液完全理，可实现零排放系统稳定性不稳定，受水质变化和气温变化影响大，耐冲击负荷能力弱，难以处理填埋场后期渗沥液和水质失调的渗沥液，总氮不易达标较稳定，但受到水温影响较大，温度每降低1摄氏度，产水率降低约2.5%；随着填埋场运行渗沥液中盐分和金属离子浓度升高，处理效果受到影响；稳定，蒸发为水处理的终极处理方式，适应任何水质的渗沥液，系统可长时间稳定自动运行，出水水质出水水质不稳定，受制于生化处理阶段的处理效果，氨氮、总氮容易超标出水水质较稳定，但总氮容易出现超标出水稳定达标回收率初期新膜可达到75%，很快降低，1~2年后降到60%以下新膜可达到75%~80%，2年内可维持在70%左右产水率在90%以上，可做到零排放，可自行控制回收率二次污染膜的清洗需耗费自来水且产生难处理的清洗废水膜的清洗需耗费自来水且产生难处理的清洗废水无二次污染问题运行管理需同时掌握生化和RO膜的专业技术人员管理，单元间的协调须高技术水平，操作员水平决定成败。

停机后生化系统重启困难且启动成本高。

纯物理过程，单元少，运行管理直接影响到膜片的寿命，可随时停机。

设备和系统简单，全自动运行、水量不足可随停随开。

维护保养RO膜更换周期短，价格昂贵膜更换周期短，价格昂贵，只能向少数供应商购买普通的运转件更换，如轴承、机械密封系统寿命RO膜每2~3年需要更换一遍DTRO膜每2~3年需更换一遍超过20年业主配套需配套生化处理设施，含生化池（罐）、水泵间、污泥处理系统、往来的管线、浓缩液池等需建造车间、前端预处理，后续浓缩液池等设施只需建造车间、供水、供电即可占地5-20平方米/吨3-5平方米/吨2-3平方米/吨2、MVR渗滤液处理工艺的突出优势工艺调试阶段运行阶段生物+膜1、管道复杂，安装周期长；2、生化系统的调试周期长，一般厌氧和好氧工艺的调试时间在3个月以上，并且调试受季节影响，一般只能选择春季和秋季，否则周期更长；3、调试期间需耗费大量的自来水（变成污水），并且超标排放不可避免1、渗滤液水质变化，对生物处理和膜处理过程均产生影响，系统运行存在波动的风险；2、由于设备故障或管理问题以及停电情况出现，可能导致生物系统崩溃，若重启系统，专业人员也需耗时超过2-4个月，期间面临渗滤液排放的压力；3、膜每天的冲洗和周期性化学清洗都耗费自来水并产生难以处理的清洗废水。

机械蒸汽再压缩MVR蒸发系统性能汇报人：2023-12-11•MVR蒸发系统概述•MVR蒸发系统性能影响因素•MVR蒸发系统性能测试与评估目录•MVR蒸发系统优化与改进建议•MVR蒸发系统性能研究展望01MVR蒸发系统概述MVR是英文“Mechanical Vapor Recompression”的缩写，中文意思是“机械蒸汽再压缩”。

MVR蒸发器是一种高效节能的蒸发器，它利用机械蒸汽再压缩的原理，将蒸发器出来的二次蒸汽再次压缩，使其压力和温度升高，然后重新回到蒸发器中，进行二次蒸发。

高效节能MVR蒸发器利用二次蒸汽的能量，减少了能源的消耗，相比传统蒸发器，具有更高的能源利用效率。

运行稳定由于MVR蒸发器是机械压缩，因此运行过程中不会受到外界环境的影响，如蒸汽压力、温度等，具有更稳定的运行性能。

适用范围广MVR蒸发器可以应用于各种工业领域，如化工、制药、食品、造纸等，具有更广泛的应用范围。

化工行业制药行业食品行业造纸行业MVR蒸发系统的应用范围01020304在化工行业中，MVR蒸发器可以用于分离和浓缩化工原料，如盐水、氨水等。

在制药行业中，MVR蒸发器可以用于制备药物原料和中间体，如抗生素、激素等。

在食品行业中，MVR蒸发器可以用于浓缩果汁、糖浆等食品原料。

在造纸行业中，MVR蒸发器可以用于回收造纸废液中的有用物质。

02MVR蒸发系统性能影响因素温度和压力温度和压力是影响MVR蒸发系统性能的重要因素。

温度和压力的变化会影响系统的蒸发效率、能耗以及运行稳定性。

在一定压力下，升高温度可以加快蒸发速率，提高蒸发效率。

然而，过高的温度可能导致液体的汽化速度过快，影响系统的稳定运行。

压力的变化也会影响蒸发过程。

在一定的温度下，增大压力可以增加液体的饱和蒸汽压，从而加快蒸发速度。

然而，过高的压力可能会增加系统的能耗。

蒸发液体的性质，如粘度、表面张力、密度等，对MVR蒸发系统的性能有显著影响。

粘度高的液体需要更大的泵送功率才能实现均匀分布，这会增加系统的能耗。

第37卷,总第215期2019年5月,第3期《节能技术》ENERGY CONSERVATION TECHNOLOGY Vol.37,Sum.No.215May.2019,No.3三效MVR 与三效蒸发技术的能耗对比分析李志新,王亚雄(内蒙古科技大学化学与化工学院,内蒙古　包头　014000)摘　要:对于海水淡化过程中的高能耗问题,将多效蒸发和MVR 工艺相结合,提出多效MVR 节能工艺的新思路。

介绍了三效MVR 蒸发系统的工作原理,用人工配制的氯化钠溶液模拟海水,以1t /h 氯化钠溶液为例,对三效MVR 和三效蒸发技术进行能耗对比分析。

分析结果显示,三效MVR 蒸发系统每年可节省308697.6元的加热蒸汽费用,并且还省去了末效蒸汽冷凝的装置,因此每年还可节省85564.8元的冷凝水费用,相当于节省了63.6%的标准煤。

关键词:MVR ;多效蒸发;氯化钠;节能;能耗中图分类号:TQ115 文献标识码:A 文章编号:1002-6339(2019)03-0244-04Contrastive Analysis on Energy Consumption in Three -effect MVRand Three -effect Evaporation TechnologyLI Zhi -xin,WANG Ya -xiong(School of Chemistry and Chemical Engineering,Inner Mongolia University of Scienceand Technology,Baotou 014000,China)Abstract :In order to solve the high energy consumption problem during the desalination process,a new i⁃dea of multi -effect MVR energy -saving technology is designed by combining multi -effect evaporation with MVR technology.The working principle of three -effect MVR evaporation system is carefully stud⁃ied.In this work,the seawater was simulated with the artificially prepared NaCl solution.A contrastive analysis on energy consumption in three -effect MVR evaporation technology and traditional multi -effect evaporation technology was conducted when the fluid quantity of NaCl solution is 1t /h during the desali⁃nation process.The results show that the three -effect MVR can save the steam heating cost of 308697.6yuan annually.In addition,it can also omit the last effect of condensing device and thus save the conden⁃sate water cost of 85564.8yuan per year (the equivalent of 63.6%standard coal).Key words :mechanical vapor recompression;triple -effect evaporation;NaCl;energy saving;energyconsumption收稿日期　2018-09-14 修订稿日期　2019-01-03作者简介:李志新(1993~),男,硕士研究生,研究方向为多效MVR 设备研发方向。

MVR——机械式蒸汽再压缩技术第一章 MVR概述MVR:〔mechanical vapor repression 〕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.1、原理利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发系统产生的二次蒸汽，提高二次蒸汽的焓，提高热焓的二次蒸汽进入蒸发系统作为热源循环使用，替代绝大局部生蒸汽，生蒸汽仅用于系统初启动用、补充热损失和补充进出料温差所需热焓，从而大幅度降低蒸发器的生蒸汽消耗，达到节能目的。

MVR的理论根底是波义耳定律推导而出，即PV/T = K，其含义是一定质量的气体的压强*体积/温度为常数，也就意味着当气体的体积减小，压强增大时，气体的温度也会随即升高；根据此原理，当稀薄的二次蒸汽在经体积压缩后其温度会随之升高，从而实现将低温、低压的蒸汽变成高温高压的蒸汽，进而可以作为热源再次加热需要被蒸发的原液，从而达到可以循环回收利用蒸汽的目的。

2、工艺流程图1 机械式蒸汽再压缩技术原理图 图2机械式蒸汽再压缩工艺流程图热损失 物料 浓缩液 蒸汽 电能原料压缩机 二次蒸汽 成品冷凝第二章压缩机详解一、压缩机用来压缩气体借以提高气体压力或输送气体的机械称为压缩机。

也有把压缩机称为“压气机〞和“气泵〞的。

提升的压力小于0.2MPa时，称为鼓风机。

提升压力小于0.02MPa时称为通风机。

1、压缩机分类〔1〕容积式压缩机直接对一可变容积中的气体进展压缩，使该局部气体容积缩小、压力提高。

其特点是压缩机具有容积可周期变化的工作腔。

〔2〕动力式压缩机它首先使气体流动速度提高，即增加气体分子的动能；然后使气流速度有序降低，使动能转化为压力能，与此同时气体容积也相应减小。

其特点是压缩机具有驱使气体获得流动速度的叶轮。

动力式压缩机也称为速度式压缩机。

单级压缩机气体仅通过一次工作腔或叶轮压缩两级压缩机气体顺次通过两次工作腔或叶轮压缩多级压缩机气体顺次通过屡次工作腔或叶轮压缩，相应通过几次便是几级压缩机名称容积流量／(m3／min)微型压缩机<1小型压缩机1～10中型压缩机10～100大型压缩机≥100活塞式转子式滑片式涡旋式单螺杆几种特殊的压缩机二、离心压缩机离心压缩机是产生压力的机械，是透平压缩机的一种。