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機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)（MVR）
一、基本原理
機械式蒸汽再壓縮技術(shù)（以下簡稱MVR）是利用蒸發(fā)系統(tǒng)自身產(chǎn)生的二次蒸汽及其能量，將低品位的蒸汽經(jīng)壓縮機的機械做功提升為高品位的蒸汽熱源。如此循環(huán)向蒸發(fā)系統(tǒng)提供熱能，從而減少對外界能源的需求的一項節(jié)能技術(shù)。
MVR工藝流程
在該系統(tǒng)中，預(yù)熱階段的熱源由蒸汽發(fā)生器提供，直至物料開始蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽。
物料經(jīng)過加熱產(chǎn)生的二次蒸汽，通過壓縮機壓縮成為高溫高壓的蒸汽，在此產(chǎn)生的高溫高壓蒸汽作為加熱的熱源，蒸發(fā)腔內(nèi)的物料經(jīng)加熱不斷蒸發(fā)，而經(jīng)過壓縮機的高溫高壓蒸汽通過不斷的換熱，冷卻變成冷凝水，即處理后的水。
壓縮機作為整個系統(tǒng)的熱源，實現(xiàn)了電能向熱能的轉(zhuǎn)換，避免了整個系統(tǒng)對外界生蒸汽的依賴與攝取。
二、MVR系統(tǒng)設(shè)備組成
從MVR蒸發(fā)工藝流程不難看出，MVR蒸發(fā)系統(tǒng)是由各個設(shè)備串聯(lián)在一起所組成，各設(shè)備之間要在熱力學和傳熱學方面巧妙地匹配，以使整個系統(tǒng)達到佳效果。系統(tǒng)中的主要設(shè)備有以下4個：
1、壓縮機。MVR壓縮機的選型主要有羅茨壓縮機和離心壓縮機兩種。
羅茨鼓風機常被用來壓縮小流量的蒸汽，屬于是容積型壓縮機，其提供風量小，溫升大，適用于蒸發(fā)量小，沸點升高大的物料。
離心式壓縮機為壓差式風機，提供的壓差小，流量大，溫升小，排氣均勻，氣流無脈沖，適合蒸發(fā)量較大，沸點升高較小的物料。
綜合來看，離心式壓縮機的穩(wěn)定性要優(yōu)于羅茨壓縮機，但離心式壓縮機有時會發(fā)生喘振現(xiàn)象，會導(dǎo)致壓縮機不穩(wěn)定。
2、蒸發(fā)器。蒸發(fā)處理裝置的型式一般分為升膜蒸發(fā)和降膜蒸發(fā)兩種。
其主要根據(jù)處理物的特性、能耗進行選擇。目前，國內(nèi)主要采用降膜蒸發(fā)方式。
3、熱交換器。在MVR熱泵蒸發(fā)工藝過程中，所使用的換熱器多為間壁式換熱器。
在這類換熱器內(nèi)，冷熱流體不直接接觸，而是通過間壁進行換熱。生產(chǎn)中常用的間壁式換熱器類型有：列管式換熱器、波紋式換熱器和螺旋式換熱器。
4、氣液分離器。氣液分離器是提供物料和二次蒸汽分離的場所。
其作用主要為將霧沫中的溶液聚集成液滴，把液滴與二次蒸汽分離。值得一提的是，分離器的設(shè)計要充分考慮蒸發(fā)量、蒸發(fā)溫度、物料粘度、分離器液位等因素。
三、MVR的技術(shù)優(yōu)勢
1、對比傳統(tǒng)的蒸發(fā)系統(tǒng)，MVR 系統(tǒng)只需要在啟動時，通入生蒸汽作為熱源，而當二次蒸汽產(chǎn)生，系統(tǒng)穩(wěn)定運行，將不需要外部的熱源，系統(tǒng)的能耗就壓縮機和各類泵的能耗，所以節(jié)能效果相當顯著。
2、MVR 蒸發(fā)器系統(tǒng)能耗主要是壓縮機的電耗，運行費用大幅下降，運維成本低，由于系統(tǒng)不需要工業(yè)蒸汽，其安全方面的隱患較低，操作簡單。
3、在同樣的蒸發(fā)處理量下，MVR蒸發(fā)器所需的占地面積是遠遠小于傳統(tǒng)多效的蒸發(fā)設(shè)備。
四、MVR處理高鹽廢水中常見的技術(shù)問題
盡管MVR技術(shù)在高鹽廢水處理中發(fā)揮了很好的效果，但是運行中仍有一些技術(shù)問題對運行效果有所影響。
1、系統(tǒng)結(jié)垢問題
換熱器器壁結(jié)垢是系統(tǒng)蒸發(fā)效率降低的主要原因之一，這主要是由于加熱熱源是利用二次蒸汽，結(jié)垢結(jié)焦會使傳熱效果下降，單位時間內(nèi)的蒸發(fā)量降低,這使得可利用的壓縮二次蒸汽量減少，對生產(chǎn)能力影響會更加明顯。
由于MVR蒸發(fā)器的特殊性，不能按時清洗設(shè)備比較常見，這是造成生產(chǎn)能力不穩(wěn)定的原因之一。
2、溫升問題問題
MVR系統(tǒng)中的溫升問題是影響其在含鹽廢水處理應(yīng)用中的一個重要因素。
當采用MVR技術(shù)處理高濃度含鹽廢水時，由于其濃度高、沸點升較大，相應(yīng)的蒸汽壓縮機需要提高較高的溫度來克服沸點升高的影響，對壓縮機提出了較高的要求，且系統(tǒng)能耗顯著增加。
研究表明，使用MVR蒸發(fā)技術(shù)，合理的溫升范圍為8℃～20℃。如果沸點升高超過18℃，MVR技術(shù)將失去優(yōu)勢。
3、物料物性對MVR的選擇匹配問題
由于工業(yè)廢水來源不同，需根據(jù)不同物料的物性對MVR進行選擇。
物料特性分析主要包括：物料所含的成分；物料在蒸發(fā)過程中是否伴有結(jié)晶析出；物料的黏度、比熱、密度和沸點升等。
單一物料可通過查閱相關(guān)表格獲取參數(shù)，但工業(yè)高鹽廢水多為混合型的料液，其相關(guān)數(shù)據(jù)只能通過模擬估算，因此，準確地對物料物性進行分析計算，是確保MVR裝置正常運行的關(guān)鍵因素。一般來說，
對沸點溫度升高較大的物料，一般采用MVR單效蒸發(fā)；
高濃度物料需要使用強制循環(huán)以防止物料流速太慢而結(jié)焦；
熱敏性物料要求停留在蒸發(fā)器內(nèi)的時間盡量短等。
綜上所述，當前蒸發(fā)技術(shù)使用普遍，但同時也存在著能耗大、運行成本高、易結(jié)垢堵塞等問題，所以考慮節(jié)能，而多效蒸發(fā)MED和機械蒸汽再壓縮蒸發(fā)MVR是推薦的節(jié)能技術(shù)。
其中，MVR蒸發(fā)裝置的一次投資比較大，能耗較低，但隨著國產(chǎn)蒸汽壓縮機不斷改進技術(shù)和生產(chǎn)工藝，價格也在不斷地下降；多效蒸發(fā)裝置的效數(shù)增多，那么多效蒸發(fā)裝置投資也會增大，但能耗也能在一定程度內(nèi)降低。
因此，不論是MVR蒸發(fā)裝置還是多效蒸發(fā)裝置，都有一定的相對優(yōu)勢，要根據(jù)適用性、投資、運行、消耗、人工、占地進行多方位的比選。

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