張承前

（山東科技大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院，山東 青島 266510）

1 機(jī)械蒸汽再壓縮機(jī)技術(shù)的研究現(xiàn)狀

機(jī)械蒸汽再壓縮作為一種高效的二次蒸汽熱能回收在國外發(fā)展得比較成熟，得到廣泛應(yīng)用，并在節(jié)約能耗、減少環(huán)境污染方起到了顯著作用。而我國在上世紀(jì)70年代，受能源危機(jī)的影響，才有了機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)的發(fā)展，到現(xiàn)在我國的機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)尚處在研發(fā)階段，整體技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家。

2 傳統(tǒng)多效蒸發(fā)與MV R蒸發(fā)

2.1 多效蒸發(fā)

蒸發(fā)過程主要分為單效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)，單效蒸發(fā)：蒸發(fā)裝置中只裝有一個蒸發(fā)器，蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽通過冷凝器冷凝排放，不經(jīng)再次利用，稱為單效蒸發(fā)；多效蒸發(fā)：將幾個蒸發(fā)器串聯(lián)使用，一般是將上一級的蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽作為下一級蒸發(fā)器的加熱熱源，加熱蒸汽冷凝放熱，料液吸收熱量繼續(xù)產(chǎn)生二次蒸汽，根據(jù)蒸發(fā)器的串聯(lián)個數(shù)分為二效、三效、四效、五效等等，最后一個蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽通過冷凝器冷凝排放，這樣的蒸發(fā)過程也就被稱為多效蒸發(fā)。采用單效蒸發(fā)器蒸發(fā)1kg水，至少需要1kg的生蒸汽，而采用雙效蒸發(fā)器蒸發(fā)1kg水，理論上只需要0.5kg的生蒸汽，比單效蒸發(fā)節(jié)約了近一半的的能耗。而效數(shù)越多節(jié)能效果越好。因此采用多效蒸發(fā)大大減少了生蒸汽的使用率，提高了一次蒸汽的利用率。

2.2 MV R蒸發(fā)

機(jī)械蒸汽再壓縮是一種高效節(jié)能環(huán)保技術(shù)，此技術(shù)主要重新利用蒸發(fā)器內(nèi)產(chǎn)生的二次蒸汽能量，從而減少對外界能源需求的一種節(jié)能技術(shù)。其具體過程是將蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)（壓縮介質(zhì)一般為水蒸氣）壓縮，溫度、壓力上升，熱洽值增加，這樣經(jīng)過壓縮后蒸汽可以用作加熱熱源直接進(jìn)入加熱外管對溶液加熱，二次蒸汽釋放其潛熱冷凝成冷凝水，料液吸收其潛熱產(chǎn)生新的二次蒸汽，二次蒸汽又被吸入到機(jī)械蒸汽壓縮機(jī)內(nèi)壓縮，這樣源源不斷進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)。

2.3 MV R蒸發(fā)器與多效蒸發(fā)器的比較

蒸發(fā)I噸蒸汽多效蒸發(fā)所需生蒸汽量與采用MVR技術(shù)的能耗比較，見表1。

工業(yè)上常用蒸發(fā)為雙效、三效、四效蒸發(fā);五效蒸發(fā)之后基本沒有。一是因?yàn)槎嘈д舭l(fā)效數(shù)越多設(shè)備費(fèi)用越為龐大，二是五效之后在添加效數(shù)效果并不明顯。

表1 MV P與多效蒸發(fā)的比較

從表1中的數(shù)據(jù)可得出采用MVR技術(shù)相對于傳統(tǒng)蒸發(fā)具有較為明顯的節(jié)能。其中較雙效蒸發(fā)平均節(jié)能76%，較三效蒸發(fā)平均節(jié)能66%，較四效蒸發(fā)平均節(jié)能54%，較五效蒸發(fā)平均節(jié)能49%。

數(shù)據(jù)顯示MVR蒸發(fā)器的節(jié)能效果明顯，一次能源利用率系數(shù)達(dá)八效。前面引用的很多文獻(xiàn)中也對MVR蒸汽與傳統(tǒng)的多效蒸發(fā)相比較，毫無疑問，MVR蒸發(fā)會給社會帶來更多的經(jīng)濟(jì)、節(jié)能效益。

3 MV R蒸發(fā)器研究的主要方向

目前對蒸發(fā)、結(jié)晶原理和過程的了解不僅幫助我們解決生產(chǎn)工藝中的問題，更重要的是幫助我們對其耗能分析。在目前，在保證生產(chǎn)目的的情況下，不斷通過各種方式追求節(jié)減能耗。蒸發(fā)節(jié)能方式最主要的2個出發(fā)點(diǎn)在于:（1）通過對現(xiàn)有設(shè)備本身改進(jìn)，運(yùn)用更合理材質(zhì)、采取更合理的結(jié)構(gòu)等等，提高設(shè)備的傳熱效率，減少能耗損失，從而提高設(shè)備的運(yùn)行效率，或增加設(shè)備產(chǎn)能己達(dá)到單位能耗的降低。（2）通過對生產(chǎn)工藝的研究，尋求便于生產(chǎn)的工藝路徑:例如蒸發(fā)過程從以前的單效蒸發(fā)到如今大部分公司采用的多效蒸發(fā);熱力式蒸汽再壓縮到機(jī)械蒸汽在壓縮，我們一直在致力于需求最高效的節(jié)能技術(shù)。

4 結(jié)語

MVR蒸發(fā)器有著廣泛的應(yīng)用，不但可使用在化工、果汁濃縮、食品發(fā)酵、牛奶等工藝上的蒸發(fā)濃縮，還可以使用在高濃度無機(jī)廢水和有機(jī)廢水的零排放解決方案上，我國的污水排放問題也一直沒有得到有效的解決，全國各地很多工廠排放的工業(yè)污水遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到國際排放標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)能有效解決污水排放問題。