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MVR蒸发工艺知识
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一、蒸发工艺及设备简介（降膜为主）

其原理如同海水受热蒸发形成

MVR）等。



1

多效蒸发的特点

因此传热系数

不像多级闪蒸那样大量的液体在



多效蒸发流程的分类
顺流、逆流和平流。






：
其余各效皆

容易结晶的物料，如制盐，一经加热蒸发，很快达到过饱和状

不需用逆流和平流，而且逆流和平


原料从真空度最高的

对于浓度高时黏度大的物料用逆流比较
因为最后的一次蒸发是在温度最高的第一效。所以虽然浓度大，
可以维持比较高的传热系数。这在化工生产上

多效蒸发工艺及设备简介
蒸发量D/加热蒸汽量D0=0.91或者D0/D=1.1，
1kg蒸汽可以蒸出0.91kg的淡水。如果将蒸出的二次蒸汽通往第二个
1kg的二次蒸汽又可以蒸出
的淡水。以此类推，效数越多，利用1kg加热蒸汽可以蒸发出的

热量利用的效率也随之有所降低。考虑到效数增加

多效蒸发设备的分类

VTE）和水平管蒸发器
HTE）。





浸没管式（ST）

U形管以及竖管、

6效以下。
竖管蒸发（VTE）这里是指管内降膜式蒸发器。
且消除了料液的静液柱所造成的温差损失。系统的浓缩率比较
11～13效，造水
9～10。


横管薄膜式（HTE）
加热蒸








闪蒸后的水温度降低以使其饱和蒸汽压与环境压

使加热至一定温度的料液，依次在一系列
原料得到浓缩，蒸汽冷凝后得到淡水。
相比多效蒸馏法多级闪蒸减


多级闪蒸技术的特点
:
.由于此方法加热与蒸发过程分离，并未使原水真正沸腾(仅是表面沸
)，从而大大改善了一般蒸馏的结垢问题；
.技术成熟可靠，运行安全性高，特别适合于大型的低浓度物料浓缩应

.设备机构简单，投资成本较低。
主要缺点:
.大量原水的循环和流体的输送，导致操作成本升高；
.与多效蒸馏法相比，需要较大的热传面积；
低温多效蒸发技术

(结晶)工艺
“相变”：液相→汽相
1 kcal/kg〃℃。1 kg的水，温度每上升1 ℃需要1 kcal的
1 kg的水加热从0 ℃上升到100 ℃沸腾，仅需要100 kcal的
1kg 100 ℃的水汽化，成为同温度的蒸汽，则需要539 kcal
1 ℃所需热量的539

单效蒸发（1kgH2O为例)
→二次蒸汽→冷却水→大气

能耗与效数关系(蒸发量为1 t H2O为例)
MVR的工作原理
的作用
（Mechanical Vapor Re-compression）-机械蒸汽再压缩，是指将蒸
(蒸馏等)过程的二次蒸汽(温度低、压力低而无法利用)用压缩机进行
从而减少系统对外界能源的需求的一项高效节能技

的作用：提高蒸汽的品位，而不创造能量
热泵特性与分析
热泵蒸发系统的开式循环机理是基于回收

利用物料蒸发所产生


热泵流程图
热泵效率与分析
MVR 热泵系统的工作原理可知，其效率取决于回收利用的潜热值

通过模拟计算表明其在能源利

热泵计算分析
90.5 kJ/kg 的压缩功，就可以回收利用2257.6
的潜热，热功比达到了24. 9。工质的热焓仅增加0. 8%，但其温度
13%，相当于输入少量的高品位机械能，却把大量的低品位热能

MVR技术发展状况
并非新技术，国外早在1834 年就已有人提出MVR 热泵的构想，
1917 年制造。
年，奥地利设计安装了一套设备，由此出现了实际运行中使用的
装置。
70 年代石油问题造成了能源危机，在节能降耗的大势所趋下，
热泵得到了迅速发展。
世纪80 年代，张家坝制盐化工厂在国内首次引进机械热压缩工艺进

年，中盐金坛引进的生产能力120万吨/年精制盐MVR 装置，成

MVR技术已被众多的行业和企业所认可。
mvr系统组成
ＭＶＲ系统流程工艺进展
热泵装置结合不同的处理工艺过程，需要提供适宜的传热温差。
高热敏

热泵系统的工艺流程也设计成单效蒸发和多效蒸发。

单效蒸发系统
热泵的多效蒸发工艺
系统多效蒸发方式适合于处理热敏较敏感，不宜进行大温差传热

系统
系统组成


PLC或DCS

控制系统
MVR蒸发系统控制中心（DCS或PLC控制中心），通

99%以上的结垢都是可以通过添加化学溶剂除去，一般可以使用
原位清洗或者拆除清洗。
MVR技术发展状况
主要优势--节能

MVR及其应用领域






MVR的优势
节能降耗
与双蒸发工艺比较
24 小时/天300 天/年电价：0.8 RMB/KW·h 蒸汽价：200
关健设备-蒸发器

,与其他类型的蒸发器相比

,由于其相变发生在流动的液膜中,因而有高的
,低的传热温差,尤其低温传热性能优良。
降膜蒸发器注意事项

换热管管壁出现液膜不均时产生的后果不
同时可能造成换热管局部温度过高，出现“干
”现象，长期持续下去将明显减少其使用寿命。

在工艺设计

换热器强化换热技术
单位传热

,减少能量
,更合理更有效地利用能源,减少换热面积,降低


强化传热途径分析

对流传热过程的强

通过改变换热面的布臵来改变

平均传热温差

增大传热面积A
是一种简单且很有效的

采用小管径和扩展表面换热面均可增加传


但同样受到各种条件的限制，换热面积不


而管壁导热系数和管壁厚度受材料规格、性能和换热器运行工况的



,普遍认为：布液器对原液分配的均匆程度及喷



,安装方便、不易堵塞,但布膜效果难以保正,适用于液膜
;
,但不易保证液体均勾分配到所
,且流动阻力大、易堵塞、安装要求精度高,适于处理清洁物
;
,

不易结坂,操作稳定,但制造成本高,适用于大型降

将其运用到MVR 热泵系统上时需注意系统




横纹管、螺

,认为液膜形状主要受表面张力影响,相对于光滑圆管,竖直螺旋
,传热传质性质更好。
,而波纹管的传热系数比光管要高30%左右,压降却低于光

10%左右,
,传热膜系数提高,并且波纹管能够更好的布膜,减少
“干斑”现象,能有效提高传热系数,降低总功耗。



,每个扭矩的长轴之间可以相互支撑，
,并且形成螺旋形流道,实现壳侧
,降低了流动阻力,强化壳侧流体扰动;
,同样为流体创造了螺旋形流道,流体受流道导
,能有效破坏边界层,提高传热膜系数;
,使流体能有效贴壁,应用于管内降膜蒸发器中能避免干
,扭曲椭圆管管型及自支撑结构。

,对

MVRHP 系统中关键设备降膜蒸发器：

可能会产生蒸发效率降低，同时也可能造
,进而出现“干壁”现象
设备的核心-压缩机的类型比较：
系统中压缩机的效率
核心-压缩机
MVR压缩机的后期维护







流量大、可以达到1～300m3/s
效率高、能耗低，压缩机效率达到85%以上
对蒸汽100%无污染、无需其他后处理
使用寿命长、运行成本低
振动小、噪声低
结构紧凑、维护方面
压力、温度可调范围广、耗水少
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