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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。
一、机械式蒸汽再压缩技术（以下简称MVR）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的需求的一项节能技术。
在该系统中，预热阶段的热源由蒸汽发生器提供，直至物料开始蒸发产生蒸汽。
物料经过加热产生的二次蒸汽，通过压缩机压缩成为高温高压的蒸汽，在此产生的高温高压蒸汽作为加热的热源，蒸发腔内的物料经加热不断蒸发，而经过压缩机的高温高压蒸汽通过不断的换热，冷却变成冷凝水，即处理后的水。
压缩机作为整个系统的热源，实现了电能向热能的转换，避免了整个系统对外界生蒸汽的依赖与摄取。
二、MVR系统设备组成从MVR蒸发工艺流程不难看出，MVR蒸发系统是由各个设备串联在一起所组成，各设备之间要在热力学和传热学方面巧妙地匹配，以使整个系统达到最佳效果。
系统中的主要设备有以下4个：1、压缩机。
MVR压缩机的选型主要有罗茨压缩机和离心压缩机两种。
罗茨鼓风机常被用来压缩小流量的蒸汽，属于是容积型压缩机，其提供风量小，温升大，适用于蒸发量小，沸点升高大的物料。
离心式压缩机为压差式风机，提供的压差小，流量大，温升小，排气均匀，气流无脉冲，适合蒸发量较大，沸点升高较小的物料。
综合来看，离心式压缩机的稳定性要优于罗茨压缩机，但离心式压缩机有时会发生喘振现象，会导致压缩机不稳定。
2、蒸发器。
蒸发处理装置的型式一般分为升膜蒸发和降膜蒸发两种。
其主要根据处理物的特性、能耗进行选择。
目前，国内主要采用降膜蒸发方式。
3、热交换器。
在MVR热泵蒸发工艺过程中，所使用的换热器多为间壁式换热器。
在这类换热器内，冷热流体不直接接触，而是通过间壁进行换热。
生产中常用的间壁式换热器类型有：列管式换热器、波纹式换热器和螺旋式换热器。
4、气液分离器。
气液分离器是提供物料和二次蒸汽分离的场所。
其作用主要为将雾沫中的溶液聚集成液滴，把液滴与二次蒸汽分离。
值得一提的是，分离器的设计要充分考虑蒸发量、蒸发温度、物料粘度、分离器液位等因素。
一种新型节能机械蒸汽再压缩装置国内外目前主要采取反渗透膜工艺及蒸发工艺处理高浓度含盐、含重属污水，以达到国家排放标准和中水回用。
但由于反渗透膜的特性对进水水质的要求较高、处理量出水低于70%，浓缩液量大，且随着运营时间的延续处理量逐渐减少，反渗透膜就需及时更换，在一定程度上制约了膜的使用及处理污水的能力。
传统的单效及多效蒸发技术及目前在推广使用的机械蒸汽再压缩技术（MVR）由于采用金属材料，其结垢、腐蚀等原因也限制了其使用范围。
重庆市三耕储节能环保科技有限公司通过对国内外相关资料的分析，通过实验，自主开发出了一种用于热交换的高分子换热膜，应用于MVR设备的制造并取得了成功，获得国家多项新型实用专利证书。
MVR是蒸汽机械再压缩技术（mechanical vapor 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。
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。
采用新型材料制造的机械蒸汽再压缩蒸发装置，并能较好的应用于高浓度含盐、含重金属的污水处理工艺中，以往水处理工艺中采用进行蒸馏分离是非不得已的最终选择，原因是它的能耗太高单效蒸发或三效蒸除需锅炉装置外、还需电力及冷却水，折合能耗100（kWh/t）左右，而传统的MVR装置能耗也在（30～60kWh/t）。
但是应用新型材料制造的机械再机械再压缩蒸汽压缩装置，可大大降低蒸发装置的能耗。
新型MVR装置是通过单步回收循环使用蒸发及凝结时释放的热能来降低能耗，它使蒸发技术的能耗大大降低，一般能耗低于16度，使用可省去蒸汽锅炉，冷凝装置等设施。
MVR的能源可用电或低温蒸汽，或完全采用电能运行。
西安交通大学科技成果——基于机械蒸汽再压缩（MVR）的结晶系统优化项目简介蒸发结晶作为工业生产中最基本的工艺流程，可广泛应用于化工生产、食品制药、海水淡化、工业废水或废液处理等领域。
主要技术有单效蒸发、多效蒸发、热泵蒸发等几大类，单效蒸发和多效蒸发均属于传统蒸发方式，基于传统蒸发方式的结晶系统中，产生的二次蒸汽直接被排放或通过冷却水处理后排放，造成大量热量能源和冷却水资源的浪费。
在热泵蒸发技术中，机械蒸汽再压缩（MVR）技术采用机械压缩的方法，将蒸发过程产生二次蒸汽的压力和温度提高后再次作为热源蒸汽，该过程在蒸汽压缩机中进行，同时免去了后续的冷却处理。
通过消耗少量的电力能源，可回收大量热能和蒸汽，具有显著的节能和节水优势。
该技术在对物料进行处理后的产物为冷凝水、浓缩液或晶体，过程无污染，属于环境友好型技术。
对高效且节能的蒸发结晶处理技术进行分析研究，能够带来明显的经济效益和社会效益。
本项目开发的是一种MVR并联双效蒸发结晶系统，主要部件有降膜蒸发器、强制循环蒸发器、离心式蒸汽压缩机等。
本系统考虑到不同类型蒸发器的物料适用性及节能性，将降膜蒸发器与强制循环蒸发器联用，建立系统及部件的数学模型，与传统蒸发结晶系统进行性能对比，并对系统的操作参数组合进行了多目标优化。
图1 MVR并联双效蒸发结晶系统流程图①—原料液泵；②—预热器；③—凝水泵；④—凝水箱；⑤—降膜蒸发器；⑥—强制循环蒸发加热室；⑦—强制循环蒸发室；⑧—气液分离器；⑨—蒸汽压缩机；⑩—循环泵原料液泵；⑪—结晶分离器；⑫—晶体储存罐产品性能优势本项目为一种MVR并联双效蒸发结晶系统，其流程如图1所示。
本系统中原料液先通过降膜蒸发器进行蒸发浓缩处理，产生的浓溶液再经过强制循环蒸发器进行结晶，既克服了降膜蒸发器不适用于结晶物料的限制，也减少了强制循环蒸发器运行需要的驱动功率。
项目组建立了系统和各部件的数学模型，计算确定系统中各管段不同介质的热力学参数。
机械蒸发再压缩技术处理垃圾渗滤液介绍1.引言由于膜滤浓缩液含有大量无机盐和难生化降解有机物，目前采用的回灌填埋场和外运处理均存在一定的弊端。
为了解决膜滤浓缩液处置这一难题，国内外学者、专家开展了蒸发技术应用于浓缩液处置方面的研究。
膜浓缩液采用蒸发浓缩不但能耗相当大，而且容易结垢，蒸发器要有很强的抗腐蚀能力，且存在浓缩液或残渣仍须进一步处理处置的问题；高级氧化+ 混凝沉降法对有机物有很好的去除效果，但是对总氮去除效果不明显；分离提取腐殖酸后的浓缩液虽然去除了难降解有机物，但盐浓度高；进入垃圾焚烧系统的浓缩液或再浓缩残渣中盐分转移到焚烧灰渣，大大增加焚烧灰渣处理和利用难度，如灰渣填埋可溶盐最终又进入渗滤液并加快富集。
显然，膜浓缩液的妥善处理处置是完善现行渗滤液处理主流组合工艺需要解决的关键问题和难题，从技术上说是可以解决的。
如：采用能耗低的机械压缩蒸发工艺(MVR) 对膜浓缩液进行浓缩。
浓缩液在进入蒸发器前分离提取腐殖酸、去除有机物和易结垢的金属离子，或加入阻垢剂减缓蒸发器结垢、延长连续运行时间、提高热效率。
再浓缩液或蒸发残渣经沥青固化后填埋。
2.MVR原理MVR的理论基础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。
机械式蒸汽再压缩（MVR）蒸发器利用蒸发器中产生的二次蒸汽，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，减少了对外部加热及冷却资源的需求，降低能耗，减少污染。
时 代 农 机TIMES AGRICULTURAL MACHINERY第 ４５ 卷第 ４ 期２０１８ 年 ４ 月 Ａｐｒ．２０１８ Ｖｏｌ．４５ Ｎｏ．４２０１８年第４期220机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统研究张承前摘 要：机械蒸汽再压缩蒸发技术是重新利用蒸发器内产生的二次蒸汽能量，从而减少对外界能源需求的一种节能技术。
其原理是：蒸发器内产生的二次蒸汽经压缩机压缩，使其压力、温度升高，热烩值增加，作为木蒸发器系统的加热热源使用，压缩蒸汽释放潜热冷凝成冷凝水，物料吸收热量继续产生二次蒸汽，二次蒸汽重复上述过程，这样物料不断进行循环蒸发，系统仅需要压缩机提供能量。
以ＭＶＲ技术为基础，提出了一种机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统，采用升膜蒸发器与强制循环蒸发器联合并用。
其过程是物料经预热后，达到泡点温度进入升膜蒸发器蒸发，溶液浓缩到接近饱和状态在分离器分离，分离出来二次蒸汽经压缩机压缩后给两个蒸发器供热，而分离的浓缩液再强制循环浓缩结晶。
关键词：二次蒸汽；节能；结晶（山东科技大学机械电子工程学院，山东 青岛 266510）作者简介：张承前（１９９７－），男，山东淄博人，大学本科，研究方向：机械设计制造及其自动化。
１ 机械蒸汽再压缩机技术的研究现状机械蒸汽再压缩作为一种高效的二次蒸汽热能回收在国外发展得比较成熟，得到广泛应用，并在节约能耗、减少环境污染方起到了显著作用。
而我国在上世纪70年代，受能源危机的影响，才有了机械蒸汽再压缩技术的发展，到现在我国的机械蒸汽再压缩技术尚处在研发阶段，整体技术远远落后于西方发达国家。
２ 传统多效蒸发与ＭＶＲ蒸发２．１ 多效蒸发蒸发过程主要分为单效蒸发和多效蒸发，单效蒸发：蒸发装置中只装有一个蒸发器，蒸发产生的二次蒸汽通过冷凝器冷凝排放，不经再次利用，称为单效蒸发；多效蒸发：将几个蒸发器串联使用，一般是将上一级的蒸发器产生的二次蒸汽作为下一级蒸发器的加热热源，加热蒸汽冷凝放热，料液吸收热量继续产生二次蒸汽，根据蒸发器的串联个数分为二效、三效、四效、五效等等，最后一个蒸发器内产生的二次蒸汽通过冷凝器冷凝排放，这样的蒸发过程也就被称为多效蒸发。
专利名称：一种机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置专利类型：实用新型专利
发明人：荆丽娜,曾小芳
申请号：CN201320708624.X
申请日：20131111
公开号：CN203577339U
公开日：
20140507
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种机械蒸汽再压缩型蒸发浓缩装置，其包括：用于进行闪蒸并产生蒸汽的蒸发罐，其具有外部入口、内部入口、液体出口、蒸汽出口，其中液体出口位于罐体底部，蒸汽出口位于罐体上部；用于对蒸汽进行压缩的蒸汽压缩机，其具有蒸汽入口和蒸汽出口，蒸发罐的蒸汽出口和蒸汽压缩机的蒸汽入口通过管道连接；第一换热器，其具有液体入口、液体出口、蒸汽入口，第一换热器相对于所述蒸发罐处于低位；蒸发罐的液体出口与第一换热器的液体入口通过管道连接，第一换热器的液体出口与蒸发罐的内部入口通过管道连接，蒸汽压缩机的蒸汽出口和第一换热器的蒸汽入口通过管道连接。
本实用新型仅仅采用电源可实现废水/废液的最大程度浓缩，而不需要其它热源；另外，不需使用氟利昂等传热介质，既降低了成本，又避免了污染。
申请人：广州汉泰环境技术有限公司
地址：510610 广东省广州市天河区林和西路保利中汇A座1507
国籍：CN
代理机构：广州三环专利代理有限公司
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专利名称：风力直接驱动机械蒸汽再压缩蒸发干燥系统专利类型：实用新型专利
发明人：彭涛,夏君君
申请号：CN201720254569.X
申请日：20170316
公开号：CN206853144U
公开日：
20180109
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种风力直接驱动机械蒸汽再压缩蒸发干燥系统，属于蒸发及干燥领域。
本系统包括风力机、回热器、加热器、闪蒸器、蒸汽压缩机、空压机、膨胀机、干燥箱等。
系统将风力直接驱动空气压缩机、机械蒸汽压缩蒸发结晶系统及干燥系统有机结合在一起，利用风力驱动为空气压缩机提供机械能，压缩后的空气进入膨胀机做动，带动蒸汽压缩机工作，膨胀后的高温空气进入干燥箱干燥物料，然后再加热溶液，实现能量利用的最大化。
系统将空气循环和蒸发结晶及干燥系统结合在一起，充分利用可再生风能，无需电力驱动蒸汽压缩机工作，蒸发结晶及干燥成本大幅降低，特别适合于风力资源丰富电力短缺的地区。
申请人：江苏乐科节能科技股份有限公司
地址：214500 江苏省泰州市靖江市开发区德裕路1号
国籍：CN
代理机构：江苏圣典律师事务所
代理人：贺翔
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