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機械蒸汽再壓縮技術(shù),，簡稱MVR（Mechanical Vapor Recompression），是重新利用蒸發(fā)濃縮過程產(chǎn)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(shù)。
MVR工作原理：將低溫位的二次蒸汽經(jīng)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(shù)：將蒸發(fā)技術(shù)與熱泵技術(shù)相結(jié)合,，通過熱泵（機械蒸汽壓縮機）將電能轉(zhuǎn)化為機械能，再將機械能轉(zhuǎn)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(dāng)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(shù)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(chǎn)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(shù),，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(chǎn)品。對于適用范圍的物料,，MVR蒸發(fā)器在技術(shù)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(shù),，*實現(xiàn)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(nèi),，可以設(shè)計成移動式結(jié)構(gòu),，便于安裝、調(diào)試和運輸 
技術(shù)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(chǎn)品停留時間短
7）工藝簡單,，實用性強,，部分負荷運轉(zhuǎn)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(shè)備,，特別適合于熱敏性物料,。
應(yīng)用范圍
1）蒸發(fā)濃縮
2）蒸發(fā)結(jié)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(xiàn)蒸發(fā)溫度17-40℃的低溫蒸發(fā),，無需冷凍水系統(tǒng),。
產(chǎn)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(chǎn)品之間的溫度差也保持在5—8℃左右,，產(chǎn)品與加熱介質(zhì)之間的溫度差越小越有利于保護產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)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(shù),。
二次蒸汽,，經(jīng)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(dāng)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(jīng)成功的將該技術(shù)應(yīng)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(jīng)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(nèi)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(chǎn)生二次汽,，產(chǎn)生的二次汽由渦輪增壓風(fēng)機吸入,，經(jīng)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(jīng)增壓后變?yōu)榧訜嵴羝?，就這樣進行循環(huán)蒸發(fā)。蒸發(fā)出的水分終變成冷凝水排出,。
由于成本原因,，單級離心壓縮機和高壓風(fēng)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(shè)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(zhì)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(nèi)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(nèi)效率）除其他因素之外,，單位多變壓縮功 hp取決于多方指數(shù)κ和吸入氣體的摩爾質(zhì)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(zhì)量的材料，壓縮因子可高達2.5,。這樣一來,，終壓力p2就是吸入壓力p1的1.8倍，或大2.5倍,，這對應(yīng)于飽和蒸汽溫度升高約12-18K,，大溫升可到30K，這取決于吸入壓力,。就蒸發(fā)技術(shù)而言,，通常的做法是根據(jù)相應(yīng)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(shè)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(shè)備而供汽，供水能力不足,，場地不夠的現(xiàn)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(chǎn)品的濃縮度在50%左右時僅MVR蒸發(fā)器就能完成,，當(dāng)所需濃度為60%時則需安裝閃蒸設(shè)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(chǎn)品的蒸發(fā)溫和
由于常用單效使產(chǎn)品停留時間短
工藝簡單,，實用性強
部分負荷運轉(zhuǎn)特性優(yōu)異
操作成本低
機械蒸汽再壓縮機-設(shè)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(xué)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(fù)式壓縮機的情況下，這樣的過程通過氣缸內(nèi)活塞的運動來實現(xiàn)的,。在動力式機器中，通過葉輪片高周速的旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)化為壓力能,。根據(jù)流體通過葉輪的方向,，將相關(guān)設(shè)備稱為軸流、混流或離心式壓縮機,。較適用的壓縮機類型取決于相關(guān)應(yīng)用的操作條件,。關(guān)鍵參數(shù)是需要達到的壓升和待壓縮蒸汽的流量。Π是終壓力p2與吸入壓力p1的比值,，定義為壓縮比,。由于蒸發(fā)裝置經(jīng)常是在真空范圍內(nèi)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(fēng)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(jù)所需產(chǎn)品濃度不同采取分段式蒸發(fā)，即產(chǎn)品在*次經(jīng)過效體后不能達到所需濃度時,，產(chǎn)品在離開效體后通過效體下部的真空泵將產(chǎn)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(fù)通過效體以達到所需濃度。
效體內(nèi)部為排列的細管,，管內(nèi)部為產(chǎn)品,，外部為蒸汽，在產(chǎn)品由上而下的流動過程中由于管內(nèi)面積增大而使產(chǎn)品呈膜狀流動,，以增加受熱面積,，通過真空泵在效體內(nèi)形成負壓，降低產(chǎn)品中水的沸點,，從而達到濃縮,，產(chǎn)品蒸發(fā)溫度為60℃左右。
產(chǎn)品經(jīng)效體加熱蒸發(fā)后產(chǎn)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(yù)熱進入效體的產(chǎn)品，蒸汽通過風(fēng)扇增壓器進行增壓（蒸汽壓力越大溫度越高）,，而后經(jīng)增壓的蒸汽通過管路匯合一次蒸汽再次通過效體,。
設(shè)備啟動時需一部分蒸汽進行預(yù)熱，正常運轉(zhuǎn)后所需蒸汽會大幅度減少,，在風(fēng)扇增壓器對二次蒸汽加壓的過程中由電能轉(zhuǎn)化為蒸汽的熱能,，所以設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中所需蒸汽減少，而所需電量大幅增加,。
基本原理