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發(fā)器。MVR蒸發(fā)器是一種主要應用于制藥行業(yè)的新型高效節(jié)能蒸發(fā)設備，該

設備采用低溫與低壓汽蒸技術和清潔能源為能源產生蒸汽，將媒介中的水

分離出來，是目前的蒸發(fā)技術

機械蒸汽再壓縮技術，簡稱MVR（Mechanical Vapor Recompression），是

重新利用蒸發(fā)濃縮過程產生的二次蒸汽的冷凝潛熱，從而減少蒸發(fā)濃縮過

程對外界蒸汽需求的一項*節(jié)能技術。

MVR工作原理：將低溫位的二次蒸汽經蒸汽壓縮機再壓縮，以提高溫度、壓

力和熱焓，然后再進入蒸發(fā)器供熱，以充分利用蒸汽的潛熱。這樣，原來

要排放的廢蒸汽就得到了充分利用，既回收了其潛熱，提高了熱效率，又

可回收蒸汽冷凝液。

MVR技術：將蒸發(fā)技術與熱泵技術相結合，通過熱泵（機械蒸汽壓縮機）將

電能轉化為機械能，再將機械能轉化為熱能，把低品位的二次蒸汽壓縮到

高品位的蒸汽，再送到蒸發(fā)器的加熱室當作加熱蒸汽使用，使料液維持沸

騰狀態(tài)，而加熱蒸汽本身則冷凝成水

在蒸發(fā)過程中所需的熱能，由蒸汽冷凝和冷凝水冷卻時釋放的熱能所提供

。運作過程中的能耗，僅為熱泵和水泵及控制系統(tǒng)所消耗的電能。

MVR系統(tǒng)除開車啟動外，正常運行后整個蒸發(fā)過程無需生蒸汽（在進料條件

波動情況下需要少量生蒸汽）

MVR技術特點:

? 熱效率高，運行成本低。MVR蒸發(fā)器能耗是傳統(tǒng)五效蒸發(fā)器三分之一到七

分之一

? 清潔能源，沒有任何污染。MVR蒸發(fā)器采用的是電能，在生產過程中沒有

CO2和SO2的排放，同時不需要冷卻水

? 通過二次蒸汽回用技術，蒸汽冷凝水的COD和BOD值以及氨氮含量遠低于

傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)器的指標，他們符合國家規(guī)定的排放標準

? MVR蒸發(fā)器是傳統(tǒng)多效降膜蒸發(fā)器的換代產品。對于適用范圍的物料，

MVR蒸發(fā)器在技術上具有可替代性，并具有更優(yōu)良的環(huán)保與節(jié)能特性。

? 自動化程度高，MVR蒸發(fā)器采用工控機和DCS（或PLC）控制系統(tǒng)以及變頻

技術，實現了無人值守的全自動運行

? 占地面積小。中小型MVR蒸發(fā)器，占地面積在10到50平方米的范圍內，可

以設計成移動式結構，便于安裝、調試和運輸

技術特點

1）低能耗、低運行費用；

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(wěn)，自動化程度高；

5）無需原生蒸汽；

6）由于常用單效使產品停留時間短

7）工藝簡單，實用性強，部分負荷運轉特性優(yōu)異

8）操作成本低，可以在40℃以下蒸發(fā)而無需冷凍設備，特別適合于熱敏性

物料。

應用范圍

1）蒸發(fā)濃縮

2）蒸發(fā)結晶

3）低溫蒸發(fā)

1）蒸發(fā)一噸水需要耗電為23-70度電；

2）可以實現蒸發(fā)溫度17-40℃的低溫蒸發(fā)，無需冷凍水系統(tǒng)。

產品在效體流動的整個過程中溫度始終在60℃左右，加熱蒸汽與產品之間

的溫度差也保持在5—8℃左右，產品與加熱介質之間的溫度差越小越有利

于保護產品質量、有效防止糊管。

MVR蒸發(fā)器，是英文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技

術。

二次蒸汽，經過壓縮機的壓縮，壓力和溫度得以升高，熱焓隨之增加，被

送到蒸發(fā)器的加熱室當作加熱蒸汽即生蒸汽使用，使料液維持蒸發(fā)狀態(tài)，

而加熱蒸汽本 身將熱量傳遞給物料本身冷凝成水。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。

早在60年代，德國和法國已經成功的將該技術應用于化工、制藥、造紙、

污水處理、海水淡化等行業(yè)。

其工作過程是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(fā)

過程中無需生蒸汽。

多效蒸發(fā)過程中，蒸發(fā)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(fā)器則可壓縮蒸

發(fā)器中所有的二次蒸汽。

溶液在一個降膜蒸發(fā)器里，通過物料循環(huán)泵在加熱管內循環(huán)。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，經增壓后，二次汽溫度提高，作為加熱熱源進入加熱室循

環(huán)蒸發(fā)。正常啟動后，渦輪壓縮機將二次蒸汽吸入，經增壓后變?yōu)榧訜嵴?/p>

汽，就這樣源源不斷進行循環(huán)蒸發(fā)。蒸發(fā)出的水分變成冷凝水排出。

由于成本原因，單級離心壓縮機和高壓風機被普遍用于機械蒸汽再壓縮系

統(tǒng)。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，體積流率幾乎保持恒定。而質量流量的變化與吸入壓力成

比例。

單級離心壓縮機的壓縮循環(huán)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(fā)器的飽和水蒸汽從吸入狀態(tài)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(huán)沿著多變曲線1

－2，蒸汽的比焓增加量Δhp。對于蒸汽的比焓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(fā)器的加熱器。基于被吸入蒸

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取決于

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。對于原

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

損耗余量。葉輪由標準材料制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，如果采用鈦等更高質量的材料，壓縮因子可高達2.5。這樣一

來，壓力p2就是吸入壓力p1的1.8倍，或.5倍，這對應于飽和蒸汽溫度升高

約12-18K，溫升可到30K，這取決于吸入壓力。就蒸發(fā)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。

機械蒸汽再壓縮的原理

蒸發(fā)設備緊湊，占地面積小、所需空間也小。又可省去冷卻系統(tǒng)。對于需

要擴建蒸發(fā)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(fā)需要冷凍水冷凝的場合，可以收到既節(jié)省投資又取得較好的節(jié)能效

果。

產品的濃縮度在50%左右時僅MVR蒸發(fā)器就能完成，當所需濃度為60%時則需

安裝閃蒸設備。

壓縮原因

機械蒸汽再壓縮原因

單位能量消耗低

因溫差低使產品的蒸發(fā)溫和

由于常用單效使產品停留時間短

工藝簡單，實用性強

部分負荷運轉特性優(yōu)異

操作成本低

機械蒸汽再壓縮機-設計與功能范圍

用于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

。氣體首先被加速然后通過位于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。適用的壓縮機類型取決于相關應用的操作條件。關鍵參數是

需要達到的壓升和待壓縮蒸汽的流量。Π是壓力p2與吸入壓力p1的比值，

定義為壓縮比。由于蒸發(fā)裝置經常是在真空范圍內操作，加熱表面負荷中

等，溫差小，所以通常采用離心式再壓縮機。

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

MVR蒸發(fā)器不同于普通單效降膜或多效降膜蒸發(fā)器，MVR為單體蒸發(fā)器，集

多效降膜蒸發(fā)器于一身，根據所需產品濃度不同采取分段式蒸發(fā)，即產品

在次經過效體后不能達到所需濃度時，產品在離開效體后通過效體下部的

真空泵將產品通過效體外部管路抽到效體上部再次通過效體，然后通過這

種反復通過效體以達到所需濃度。

效體內部為排列的細管，管內部為產品，外部為蒸汽，在產品由上而下的

流動過程中由于管內面積增大而使產品呈膜狀流動，以增加受熱面積，通

過真空泵在效體內形成負壓，降低產品中水的沸點，從而達到濃縮，產品

蒸發(fā)溫度為60℃左右。

產品經效體加熱蒸發(fā)后產生的冷凝水、部分蒸汽和給效體加熱后殘余的蒸

汽一起通過分離器進行分離，冷凝水由分離器下部流出用于預熱進入效體

的產品，蒸汽通過風扇增壓器進行增壓（蒸汽壓力越大溫度越高），而后

經增壓的蒸汽通過管路匯合一次蒸汽再次通過效體。

設備啟動時需一部分蒸汽進行預熱，正常運轉后所需蒸汽會大幅度減少，

在風扇增壓器對二次蒸汽加壓的過程中由電能轉化為蒸汽的熱能，所以設

備運轉過程中所需蒸汽減少，而所需電量大幅增加。

基本原理