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MVR蒸发器
MVR蒸发器是一种主要应用于制药行业的新型高效节能蒸发设备，该设备采用低温与低压汽蒸技术和清洁能源为能源产生蒸汽，将媒介中的水分离出来，是目前国际先进的蒸发技术，是替代传统蒸发器的升级换代产品。
中文名MVR蒸发器 外文名 mechanical vapor recompression 特 点 二次蒸汽 性 质 高效节能蒸发设备
目录
1 工作原理
2 压缩原因
▪ 技术特点
▪ 应用范围
3 基本原理
工作原理
MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器，MVR为单体蒸发器，集多效降膜蒸发器于一身，根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发，即产品在次经过效体后不能达到所需浓度时，产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上部再次通过效体，然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。
效体内部为排列的细管，管内部为产品，外部为蒸汽，在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而使产品呈膜状流动，以增加受热面积，通过真空泵在效体内形成负压，降低产品中水的沸点，从而达到浓缩，产品蒸发温度为60℃左右。
产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过分离器进行分离，冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品，蒸汽通过风扇增压器进行增压（蒸汽压力越大温度越高），而后经增压的蒸汽通过管路汇合一次蒸汽再次通过效体。
设备启动时需一部分蒸汽进行预热，正常运转后所需蒸汽会大幅度减少，在风扇增压器对二次蒸汽加压的过程中由电能转化为蒸汽的热能，所以设备运转过程中所需蒸汽减少，而所需电量大幅增加。
产品在效体流动的整个过程中温度始终在60℃左右，加热蒸汽与产品之间的温度差也保持在5—8℃左右，产品与加热介质之间的温度差越小越有利于保护产品质量、有效防止糊管。
产品的浓缩度在50%左右时仅MVR蒸发器就能完成，当所需浓度为60%时则需安装闪蒸设备。
压缩原因
机械蒸汽再压缩原因
■ 单位能量消耗低
■ 因温差低使产品的蒸发温和
■ 由于常用单效使产品停留时间短
■ 工艺简单，实用性强
■ 部分负荷运转特性优异
■ 操作成本低
机械蒸汽再压缩机-设计与功能范围
用于气体压缩的机器是按照正位移原理或动力学原理来操作的。在正位移机器中，机器活动件将吸入室和压力室分隔开，操作室的体积减少而气体压力升高。在使用往复式压缩机的情况下，这样的过程通过气缸内活塞的运动来实现的。在动力式机器中，通过叶轮片高周速的旋转供给气体能量。气体首先被加速然后通过位于叶轮下游的扩散器减速。这样，高速度转化为压力能。根据流体通过叶轮的方向，将相关设备称为轴流、混流或离心式压缩机。适用的压缩机类型取决于相关应用的操作条件。关键参数是需要达到的压升和待压缩蒸汽的流量。Π是终压力p2与吸入压力p1的比值，定义为压缩比。由于蒸发装置经常是在真空范围内操作，加热表面负荷中等，温差小，所以通常采用离心式再压缩机。
动力式操作压缩机
混流式离心式
离心风机
单级离心压缩机
多级离心压缩机
技术特点
1）低能耗、低运行费用；
2）占地面积小；
3）公用工程配套少，工程总投资少，
4）运行平稳，自动化程度高；
5）*原生蒸汽；
6）由于常用单效使产品停留时间短
7）工艺简单，实用性强，部分负荷运转特性优异
8）操作成本低，可以在40℃以下蒸发而*冷冻设备，特别适合于热敏性物料。
应用范围
1）蒸发浓缩
2）蒸发结晶
3）低温蒸发
1）蒸发一吨水需要耗电为23-70度电；
2）可以实现蒸发温度17-40℃的低温蒸发，*冷冻水系统。
基本原理
MVR蒸发器，是英文mechanical vapor recompression的简称。mvr是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项技术。
二次蒸汽，经过压缩机的压缩，压力和温度得以升高，热焓随之增加，被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽即生蒸汽使用，使料液维持蒸发状态，而加热蒸汽本 身将热量传递给物料本身冷凝成水。这样，原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率。
早在60年代，德国和法国已经成功的将该技术应用于化工、制药、造纸、污水处理、海水淡化等行业。
其工作过程是低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后进入换热器冷凝，以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外，整个蒸发过程中*生蒸汽。
多效蒸发过程中，蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源，只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源必须额外给其能量，使其温度(压力)提高。蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽，而mvr蒸发器则可压缩蒸发器中所有的二次蒸汽。
溶液在一个降膜蒸发器里，通过物料循环泵在加热管内循环。初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热，将溶液加热沸腾产生二次汽，产生的二次汽由涡轮增压风机吸入，经增压后，二次汽温度提高，作为加热热源进入加热室循环蒸发。正常启动后，涡轮压缩机将二次蒸汽吸入，经增压后变为加热蒸汽，就这样源源不断进行循环蒸发。蒸发出的水分终变成冷凝水排出。
由于成本原因，单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。因此下述说明是针对此类设计。离心压缩机是体积控制机器，即无论吸入压力多大，体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与吸入压力成比例。
单级离心压缩机的压缩循环描绘在焓熵图中。单级离心压缩机需要的动力：
例如：将来自蒸发器的饱和水蒸汽从吸入状态p1=1.9 bar, t1=119 ℃压缩到p2= 2.7 bar, t2=161℃（压缩比 Π= 1.4）。压缩循环沿着多变曲线1－2，蒸汽的比焓增加量Δhp。对于蒸汽的比焓h2，通过压缩机内效率（等熵效率）的等式：在此温度下，它进入到蒸发器的加热器。基于被吸入蒸汽的量，kg/hr。hp 单位多变（有效）压缩功，kJ/kg。hs 单位等熵压缩功，kJ/kg。
压缩机的等熵效率（内效率）除其他因素之外，单位多变压缩功 hp取决于多方指数κ和吸入气体的摩尔质量M，以及吸入温度和要求的压升。对于原动机（电动机、燃气机、涡轮机等）的实际耦合功率，考虑了更大的机械损耗余量。叶轮由标准材料制造的单级离心压缩机能够获得压缩因子1.8的水蒸汽压升，如果采用钛等更高质量的材料，压缩因子可高达2.5。这样一来，终压力p2就是吸入压力p1的1.8倍，或2.5倍，这对应于饱和蒸汽温度升高约12-18K，温升可到30K，这取决于吸入压力。就蒸发技术而言，通常的做法是根据相应的水沸点温度来表示其压力。这样，有效温差就被直接表示出来。
机械蒸汽再压缩的原理
蒸发设备紧凑，占地面积小、所需空间也小。又可省去冷却系统。对于需要扩建蒸发设备而供汽，供水能力不足，场地不够的现有工厂，特别是低温蒸发需要冷冻水冷凝的场合，可以收到既节省投资又取得较好的节能效果。

降膜式蒸发器
降膜式蒸发器是与升膜式蒸发器的结构基本相同，其区别在于原料液预热后由蒸发器的**部经液体分布装置均匀进入管内，在重力作用下呈膜状沿管内壁下流，并被蒸发浓缩。气液混合物并流而下，由加热管底部进入分离室。
中文名 降膜式蒸发器 外文名 Falling film evaporator 适用范围 适用于制药、葡萄糖 学 科 机械工程
目录
1 简介
2 类别
3 规格
4 三效降膜式蒸发器
5 升膜和降膜
简介
降膜式蒸发器是与升膜式蒸发器的结构基本相同，其区别在于原料液预热后由蒸发器的**部经液体分布装置均匀进入管内，在重力作用下呈膜状沿管内壁下流，并被蒸发浓缩。气液混合物并流而下，由加热管底部进入分离室。降膜式蒸发器本设备根据物料性能可以分为逆流、顺流、错流三种，设备运行基本全部在负压状态进行，安全性能良好。
类别
一效、二效、三效、四效、五效（并带有蒸汽喷射器）。
规格
蒸发量1T/h范围内。
三效降膜式蒸发器
（1）适用范围： 适用于制药、葡萄糖、淀粉、化工、木糖、柠檬酸、硫酸铵、生化工程、环保工程、废液回收处理等。
（2）设备特点：
A、由一、二、三效分离器，一、二、三效蒸发器、预热器、冷凝器和热压泵组成。
B、蒸发耗量低，1kg蒸汽可蒸发3.2kg水。
C、蒸发温度低，部分二次蒸汽经喷射式热压泵重新吸入一效加热器，热量得到充分利用，蒸发温度相对较低。
D、浓缩比大，降膜式蒸发，使粘度较大的料液容易流动蒸发，不容易结垢，浓缩时间短，浓缩比可达到1﹕5。
E、本设备可以实现全自动化生产，智能化系统管理，符合GMP标准要求。
（3）蒸发能力：1000～50000kg/h。
升膜和降膜
（1）升膜式蒸发器：是原料液从蒸发器底部进入，被2次蒸汽带动，沿着管往**。
降膜式蒸发器：是原料液从蒸发器**部进入，随重力作用沿着管壁向下流动。
（2）不管是什么蒸发器都主要由三部分构成：加热器，主体（用于液气换热），冷凝器，不同的公司会做出不同形状不同效果的设备罢了，另外附属的还有一些其他控制程序和附带设备。
（3）升膜、降膜中的这个膜指的是，蒸发器在操作过程中原料液是沿着加热管壁呈传热效果的膜状流动。

二手钛材质蒸发器工艺流程简述：考虑浓缩液的出料温度，逆流收率更高，工艺采用二效进料一效出料流程。稀溶液由泵输送到一效冷凝水预热器，经预热后进入到二效蒸发器中浓缩；从二效出的浓缩液由输送泵输送至一效蒸发器中浓缩；从一效蒸发器出的浓缩液放到结晶罐结晶；从锅炉来的0.4Mpa的生蒸汽进入一效蒸发器加热室壳程，冷凝后的冷凝水经预热器降温后回锅炉回收，从一效蒸发器蒸发出的二次蒸汽作为二效蒸发器加热室的热源，从二效蒸发器蒸发出的二次蒸汽进入到冷凝器冷却。从二效加热室壳程冷凝出的水和分离室蒸发出的冷凝水生产回用。一效浓缩液直接去结晶器冷却结晶，晶体以晶浆的形式通过塑料钢丝管排出到离心机。结晶产量约200Kg/h,可以采取两台结晶器切换操作。设备采用2000L搪瓷罐2台，晶浆分离后母液返回蒸发器继续浓缩，晶体外直接包装。设备材质：溶液腐蚀性强，对设备的腐蚀较为严重，工业纯钛对有优良的耐腐蚀性能，但是操作温度不能**过120℃（钛材的腐蚀速度约0.02㎜，选用2mm厚度的钛换热管可以有8-10年的使用期），**过此温度腐蚀性增强。所以一效换热管采用TA2，分离室采用纯钛板或TA2复合板。二效换热器采用TA2，二效分离室操作温度较低采用TA2复合板。冷凝器采用间接冷凝器316L。
附：钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米（20℃），熔点1668±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有**导性，纯钛的**导临界温度为0.38-0.4K。在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度，金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但强度低，不宜作结构材料。