MVR是蒸汽机械再压缩技术 (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节能技术。早在60年代,德国和法国已成功的将该技术用于化工、食品、造纸、医药、海水淡化及污水处理等领域。蒸发器其工作过程是将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,整个蒸发过程中无需生蒸汽。
MVR技术在国外已经经过几十年的发展了,国内引进MVR技术也有接近十年时间了。在国内,广州心德实业在电镀废水处理,印染废水处理,食品浓缩,中药蒸发浓缩,冶炼废水处理等方面已经有很多成功案例,拥有了很多经验,同时大量投入资金在研发上,目前已经拥有多项专利。应用上来说,是完全没有问题的。
MVR蒸发器近几年在国内发展得比较快,受推崇的原因是节能效果显著。广州心德实业在每个项目中计算得出结论:虽然初期投入成本比传统蒸发器高很多,但是很快就可以在运行过程可以把初期的投入收回来,一般是一年到两年时间。这是MVR蒸发器的优势。
MVR蒸发器的原理: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是产品呈膜状流动,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。
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)无需原生蒸汽;
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℃以下蒸发而无需冷冻设备,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
应用行业
化工,制药,食品,发酵,制碱,工业废水处理,铝业等等
mvr在国内的发展趋势很迅猛,由于各方面的因素,特别是今年国家对化工制药行业的能耗标准有所要求,大量的生产企业都关注起了蒸发节能这个问题。
mvr蒸发器是国际上很成熟的技术,但在90年代前期,国内的煤价和比,相对来说,煤价便宜,电力相对紧张,很多地方拉闸限电,当然现在21世纪,我们还有很多地方夏天还是要拉闸限电,这是区域情况,短时期内无法缓解,在此不谈。由于电力吃紧,蒸汽便宜,所以以节省蒸汽为核心而消耗电力为代价的mvr蒸发器在国内没有很好的发展。据广州心德实业调研可知:现在,相对便宜,一般来说山东苏浙江等地,不超过一元钱每千瓦,而蒸汽大多数为180-220元,青岛等地蒸汽价格为240元。以5吨一个小时的三效蒸发器为例,蒸发一吨水能耗0.45吨蒸汽,蒸汽价格200元,5吨能耗为0.45*5*200=450元。若考虑计算的费用每小时约30元,一小时能耗480元,一年7200小时,总费用为480*7200=345.6万元。
若采用mvr蒸发器蒸发器传统物料,暂不考虑物料由于沸点升变化带来的能耗损失,蒸发一吨水电耗30kw,五吨水能耗1.0*30*5=150元,因为是利用物料作为冷却系统,没有其他的费用,一年7200小时,总费用为150*7200=108万元
根据分析,采用mvr蒸发器 比采用三效蒸发器,一年可节省费用:345.6-108=237.6万元。当然,这里是理论数据,实际上会稍有不同,但大体上可以确认mvr蒸发器确实比传统蒸发器的节能空间是非常巨大的。
但为什么还有很多朋友没有选择mvr蒸发器,或有所疑惑呢,因为价格,价格贵了,而且贵了很多,可能是传统蒸发器的一倍,或者不止。那我们来分析下为什么mvr比传统蒸发器贵?
1 换热面积大幅增加, 传统蒸发器由于是使用生蒸汽,换热温差大,换热面积相对较小。而mvr蒸发器是小温差,在换热总理固定的情况下,必然以增加换热面积为代价,才可以取得相同的换热效果。
2 mvr蒸发器厂家一般采用德国 美国 或者芬兰的进口压缩机,这部分费用相对国产的。或者来讲远远不是一个价格档次,进口风机价格现阶段还是比较贵的。
综合上面两点,大家可以看到mvr蒸发器的价格确实有贵的理由,但和他节能的效果比较起来,还是很划算的,广州心德实业根据目前客户使用情况,基本上可以得出这样的结论,使用mvr蒸发器的厂家,所有投资基本上可以在设备使用1.5—2年内回收。这个投资回报比,相信应该是很不错的成绩了。心德实业认为mvr蒸发器行业在国内还是较有技术潜力的。但由于大量的生产厂家想介入这个产品,所需时日不多,估计两年的时间,大部分的厂家都会来参与,届时,mvr压缩机的价格一定会有所下降,所以mvr蒸发器在化工制药行业会逐步普及。