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技術專題

mvr蒸發器的構造和工作原理

時間:2021/04/20

一、MVR工藝介紹
1、MVR原理
MVR是蒸汽機械再壓縮技術,(mechanical vapor recompression )的簡稱。MVR蒸發器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。
MVR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,然后進入換熱器冷凝,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,然后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充分的利用,回收潛熱,提高熱效率,生蒸汽的經濟性相當于多效蒸發的30效。
為使蒸發裝置的制造盡可能簡單和操作方便,可使用離心式壓縮機、羅茨式壓縮機。這些機器在1:1.2到1:2壓縮比范圍內其體積流量較高。

工業廢水處理上蒸發器是常見處理工藝,MVR蒸發器有強制循環蒸發器、自然循環蒸發器、熱水泵蒸發器、熱水蒸發器等。今天針對板式蒸發器工藝原理進行介紹,板式蒸發器可以節省成本,在工作流體流量、粘度、阻力等方面,比一般蒸發器具有較大優勢,實現方式是低溫熱源的二次回用原理。

板式蒸發器的型式多種多樣,根據物料的流向不同,主要分為三種:升膜式、降膜式和升降膜式。而板式升降膜蒸發器是其中高效緊湊的典型代表,其結構如圖-1所示。它以四個流道為一個單元,整機由若干個單元加首尾兩端板構成,是一個升膜蒸發和降膜蒸發相結合的蒸發裝置。物料進入第2流道時沿傳熱表面上升,進行升膜蒸發,然后流入第4流道,自上而下地在傳熱表面上進行降膜蒸發,并排出二次蒸汽和濃縮液至汽液分離器。在2和4流道的兩側分別為蒸汽冷疑放熱的1和3流道。每一流道的兩板片之間都有特殊結構的密封墊圈,將相鄰兩側的不同物料互相隔開。其結構更為緊湊,單位體積的傳熱面積較大,單臺最 大換熱面積可達到800m2。


2、MVR工藝流程

MVR蒸發器工藝工作原理及特點圖文詳解(一)

系統由單效或雙效蒸發器、分離器、壓縮機、真空泵、循環泵、操作平臺、電器儀表控制柜及閥門、管路等系統組成,結構簡單,操作維護方便。

什么是MVR蒸發器?MVR是機械蒸汽再壓縮技術的簡稱,MVR蒸發器是回收利用它自身產生的二次蒸汽(低溫低壓)的能量,從而減少對外界能源需求的一種節能的蒸發器。相對于傳統多效蒸發器,MVR蒸發器具有能耗低,工藝簡單,蒸發溫度低等優點,與板式升降膜蒸發器極高的傳熱效率相結合,將使MVR板式升降膜蒸發器具有極強的技術優勢,對節能減排和降低企業成本有著重要的作用。

MVR板式升降膜蒸發器系統工藝流程如圖-2所示,系統由蒸汽壓縮機、板式升降膜蒸發器、氣液分離器、管路系統等組成。原液經預熱后進入板式升降膜蒸發器,從物料側板間通過,并被蒸汽加熱而蒸發。物料汽液混合物從板式升降膜蒸發器出料口處排出,然后進入汽液分離器,在其中將汽液分離,從而獲得濃縮的物料和二次蒸汽。濃縮液濃度達到規定數值時,由出料泵輸送出本系統。二次蒸汽經汽液分離器分離后進入蒸汽壓縮機,提高二次蒸汽的壓力和溫度,然后進入板式升降膜蒸發器蒸汽側板間對原液再進行加熱,受熱的原液繼續蒸發產生二次蒸汽,從而實現持續的蒸發狀態。

MVR板式升降膜蒸發器系統工藝流程圖

在MVR板式升降膜蒸發器系統中,影響系統性能的兩個關鍵因素是板式升降膜蒸發器換熱面積和蒸汽壓縮機壓縮比。

系統所需換熱面積與壓縮比的變化關系如圖-3所示,系統所需換熱面積隨著壓縮機壓縮比的增大而急劇減小,有助于減少投資,但是在MVR系統中壓縮機的能耗較大,并且局限于當前蒸汽壓縮機的制造技術,大壓縮比受到限制,因此,MVR系統一般在較小壓縮比的工況下運行,但這與蒸發器所需的換熱面積增大,進而增大投資的狀況形成矛盾,而板式升降膜蒸發器傳熱系數高、有效換熱面積大、低溫差傳熱性能好的優點,很好地解決了這個矛盾。

板式蒸發器是利用升降膜蒸發器與MVR系統相結合同,把二者優勢合理集中。板式MVR蒸發器易清洗、占地面積小、運營維護成本低、低能耗等優點,在微電子、光伏、制藥、機械、食品等行業,充分進行工業廢水處理工藝。工業廢水如果含固量高,要先進行RO濃縮減量,進行一級濃縮后再上MVR板式蒸發器。如果企業本身的熱能比較多,可以使用熱水蒸發器,充分利用能耗。

 





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