多效蒸发器(三效蒸发器工作流程)

在化工、食品、制药等行业，液体浓缩、脱水等过程都是通过蒸发来实现的。蒸发是一个消耗大量能源和浪费资源的过程。康景辉将向您介绍MVR、TVR和多效蒸发工艺的比较。

一、蒸发的特点

蒸发是一个消耗大量热量的过程，高温级蒸汽转化为低温级蒸汽，因此低温级二次蒸汽的利用很大程度上决定了蒸发的经济性。

二、蒸发过程的分类

多效蒸发、机械蒸汽压缩蒸发(MVR)和热蒸汽压缩蒸发(TVR)是提高蒸发操作中能量利用经济性的两种主要方式。它们都利用了二次蒸汽的大量潜热，节能效果明显。

比较多效蒸发与机械蒸汽压缩蒸发(MVR)和热蒸汽压缩蒸发(TVR)的节能效果。

1.多效蒸发系统

将几个蒸发器串联起来，前一个蒸发器的二次蒸汽作为后一个蒸发器的加热蒸汽，后一个蒸发器的加热室就是前一个蒸发器的冷凝器，这就是多效蒸发器的原理。

蒸发相同量的水，采用多效时，所需的原蒸汽量会比单效小得多，从而提高了原蒸汽的利用率。

在多效蒸发中，物料和二次蒸汽的流向可以是平流、逆流和等流。这些变化可以改善蒸发过程中系统物料的蒸发温度随着浓度的增加而降低，除了利用压差进行自蒸发外，整体性能和能耗没有大的变化。

2.热泵压缩式(MVR/TVR)蒸发系统

在单效蒸发中，二次蒸汽可以绝热压缩，然后送入蒸发器的加热室。

二次蒸汽经压缩后，其温度上升，与锅炉内沸腾液体形成足够的传热温差，因此可作为加热蒸汽再利用。这样，只需补充一定量的压缩功，就可以利用二次蒸汽的大量潜热。

热泵(MVR/TVR)以两种方式蒸发:

机械蒸发(MVR)和蒸汽动力压缩蒸发(TVR)。

(1)机械压缩式(MVR)

机械蒸发过程:来自蒸发器的二次蒸汽进入压缩机，在压缩机中被绝热压缩，温度和压力上升，然后送入蒸发器加热蒸汽，蒸汽在加热室内冷凝后排出。这种蒸发器只需在启动阶段产生蒸汽，因此特别适用于缺水地区和船舶。

由于机械压缩蒸发器是通过补充一定量的压缩功(耗电量)来代替消耗大量的加热蒸汽(耗煤量)，所以电和煤的价格比较是决定机械压缩蒸发器系统是否有利的关键因素。

目前电煤价格偏高，机械压缩蒸发只适用于沸点升高不大的溶液的浓缩。此外，蒸发器的传热温差直接影响蒸发器的传热面积和压缩机的功耗。

传热温差越大，蒸发器的传热面积越小，因此蒸发器的投资也就越小。但是压缩机的功耗和投资增加，所以存在传热温差。

(2)蒸汽动力压缩式(TVR)

蒸汽动力压缩方式，采用蒸汽喷射泵，以少量高压蒸汽为动力，压缩混合部分二次蒸汽，然后一起进入加热室加热蒸汽。

蒸汽压缩蒸发系统只能利用大部分的二次蒸汽(70%左右)，其余的二次蒸汽被送到冷凝器进行冷凝，所以在能量利用上不如机械压缩蒸发系统。

但其结构简单，成本低，耗汽不耗电，能在投资较少的前提下取得较大的节能效果和经济效益，因此很受一些企业的欢迎。

3.多效蒸发、机械蒸汽压缩蒸发(MVR)和热蒸汽压缩蒸发(TVR)的节能效果比较

对于多效蒸发，节能率随着效数的增加而增加，但增加的幅度越来越小。第五个效果后，曲线接近水平。此时，如果增加效果数，节能效果并不明显。蒸汽压缩热泵蒸发系统的节能率随喷射泵的工作蒸汽压力和传热温差而变化，其正常范围在第二效和第三效之间。

机械热泵蒸发系统的节能率随传热温差而变化，但极高，超过十几效的多效蒸发。

而多效蒸发和蒸汽动力压缩热泵蒸发消耗蒸汽(燃料)，机械压缩热泵蒸发消耗电能。在比较不同能源供电的系统时，采用一次能源利用系数更为合理。

蒸汽压缩热泵蒸发的一次能源利用系数仍在二效和三效之间，刚好落在多效蒸发的直线上。机械压缩热泵蒸发的一次能源利用系数随传热温差的不同变化很大，但优化后的机械压缩热泵蒸发仍比八效蒸发具有更高的一次能源利用率。