MVR耦合熱泵蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)及蒸發(fā)濃縮方法，康景輝蒸發(fā)器小編和大家一起聊聊MVR耦合熱泵蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)及蒸發(fā)濃縮方法。
一、MVR機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)
機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR，Mechanical Vapor Recompression)技術(shù)是重要的蒸發(fā)節(jié)能技術(shù)，通過機(jī)械壓縮設(shè)備提高蒸汽的溫度，并用于加熱原料，可以有效的降低蒸發(fā)能耗和冷卻水用量，被廣泛的應(yīng)用到食品加工、廢水回收、濃縮結(jié)晶等領(lǐng)域。
二、MVR蒸發(fā)系統(tǒng)原理
現(xiàn)有的MVR蒸發(fā)系統(tǒng)，通常具有進(jìn)料、預(yù)熱、MVR蒸發(fā)、冷凝水排出、濃液排出（結(jié)晶）等系統(tǒng)，廢水通過進(jìn)料泵從原料罐中采出后依次經(jīng)過原料預(yù)熱器和MVR余熱回收器預(yù)熱，預(yù)熱后進(jìn)入MVR蒸發(fā)器蒸發(fā)濃縮；蒸發(fā)濃縮后的物料進(jìn)入MVR兩相分離器，汽相進(jìn)入MVR壓縮機(jī)升溫提壓后進(jìn)入MVR蒸發(fā)器與廢水進(jìn)行換熱并降溫液化，再進(jìn)入MVR余熱回收器預(yù)熱廢水，得到的冷凝水排出;液相通過回流采出泵采出得到濃縮液，一部分濃縮液進(jìn)入MVR余熱回收器中，剩余濃縮液排出；加熱蒸汽進(jìn)入原料預(yù)熱器中與廢水換熱后作為蒸汽冷凝水排出。但冷凝水和濃縮液的溫度通常在80~90℃，即使通過預(yù)熱器與進(jìn)料換熱后兩個(gè)流股離開熱耦合MVR系統(tǒng)時(shí)的溫度也不低于60℃，因此大量的能量被排入環(huán)境中。
三、MVR耦合熱泵蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)
MVR技術(shù)的主要問題在于實(shí)際能效與理想能效相差比較大，MVR設(shè)備的能耗能夠在目前的能耗基礎(chǔ)上，再下降20-25%。這些額外的能耗產(chǎn)生的主要原因是壓縮機(jī)的熱功轉(zhuǎn)化效率低、設(shè)備沒有在非常好的效率下工作、MVR余熱利用不充分等。
目前關(guān)于MVR技術(shù)的研究很多，MVR熱泵精餾系統(tǒng)，可以有效的利用精餾塔塔頂蒸汽和塔釜釜液的潛熱，節(jié)省了精餾塔運(yùn)行成本;但該系統(tǒng)使得精餾操作復(fù)雜，并且應(yīng)用范圍小，僅能用于塔頂塔底溫差小于10℃的情況。
雙效錯(cuò)流MVR蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)，可以有效提高M(jìn)VR的能量效率，但增大了設(shè)備操作的困難，并沒有回收MVR冷凝水和濃縮液中的低品質(zhì)能量。
在目前的MVR工藝中，原料的溫度比較低，進(jìn)入MVR系統(tǒng)前，物流需要加熱，而冷凝水和濃縮液離開熱耦合MVR系統(tǒng)時(shí)的溫度卻比較高，并在后續(xù)的操作中（如結(jié)晶）熱物流需要進(jìn)一步冷卻。
四、MVR耦合熱泵蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)主要特點(diǎn)
MVR耦合熱泵蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的進(jìn)料流量、熱泵系統(tǒng)工作介質(zhì)的循環(huán)流量、各預(yù)熱器工作溫度、壓縮機(jī)的工作狀態(tài)等參數(shù)需要在自控系統(tǒng)下控制運(yùn)行。
原料液逐級(jí)進(jìn)入一級(jí)預(yù)熱器、二級(jí)預(yù)熱器和MVR余熱回收器，經(jīng)過梯級(jí)預(yù)熱，達(dá)到飽和狀態(tài)后再進(jìn)入MVR蒸發(fā)器。通過合理的配置各種溫度的熱源梯級(jí)預(yù)熱原料，使得各級(jí)預(yù)熱器的工作效率提高，預(yù)熱器的尺寸和運(yùn)行費(fèi)用經(jīng)濟(jì)。
工作介質(zhì)在熱泵系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)工作。在經(jīng)壓縮機(jī)壓縮后，工作介質(zhì)壓力和溫度升高，在預(yù)熱器內(nèi)對(duì)低溫原料液預(yù)熱，工作介質(zhì)溫度降低并冷凝，經(jīng)節(jié)流減壓后，溫度進(jìn)一步降低，在低溫?fù)Q熱器中與高溫的流體換熱后，工作介質(zhì)被汽化，進(jìn)入壓縮機(jī)后，開始下一個(gè)循環(huán)工作。在這個(gè)循環(huán)中，離開MVR系統(tǒng)的冷凝水和濃縮液中帶有的能量被工作介質(zhì)吸收﹐并在預(yù)熱器中傳遞給了低溫原料，從而達(dá)到提高系統(tǒng)能量利用率的目的。