TVR蒸發(fā)器多效蒸發(fā)技術(shù)

由于早期的蒸發(fā)技術(shù)能耗很大，為了節(jié)約能源，也是為了最大限度的減小向環(huán)境排放帶有物料的二次蒸汽而污染環(huán)境，隨著化工技術(shù)的發(fā)展以及節(jié)能技術(shù)的要求，人們又開發(fā)了多效蒸發(fā)裝置。由前文分析可知，直接蒸發(fā)能耗巨大是由于沒有利用從物料蒸發(fā)出的二次蒸汽的能量。而多效蒸發(fā)充分的利用了該余熱，節(jié)約了能源。第一效蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽并未直接冷凝排放，而是作為下一效的加熱熱源，以此類推。最后一效產(chǎn)生的二次蒸汽由于其溫度和壓力較低沒有多大的利用價值直接冷凝排放。

由于多效蒸發(fā)的常用性，很多學(xué)者對此進行研究。李珊對三效并流蒸發(fā)系統(tǒng)進行熱力學(xué)優(yōu)化，提出將第一效的部分二次蒸汽作為第三效的加熱蒸汽，以保證蒸汽平衡。梁虎對多效并流蒸發(fā)系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計，用來濃縮NaOH溶液，在利用二次蒸汽的同時，考慮向各效補充適量的生蒸汽，這樣有點類似于蒸汽平流，但優(yōu)化結(jié)果表明，在最優(yōu)條件下，前一效的二次蒸汽剛好是下一效的二次蒸汽量，而無需補充生蒸汽。周大軍對三效并流加熱泵蒸發(fā)的多效蒸發(fā)系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計，包括開環(huán)熱泵流程和閉環(huán)熱泵流程。阮奇等人對并流多效蒸發(fā)進行了深入的研究，研究結(jié)果表明，加入冷凝水閃蒸這一節(jié)能措施可以充分利用冷凝水的汽化潛熱。HassamT.El-Dessouky等人采用平流多效蒸發(fā)來進行海水淡化處理，提出采用冷凝水閃蒸的節(jié)能措施，并應(yīng)用于生產(chǎn)實踐，通過對兩種流程(單純平流和平流與錯流相結(jié)合)的比較，得出性能最好的是平流與錯流相結(jié)合的流程的結(jié)論。Yousef、RichardS.J、HishamM等分別對各種海水淡化技術(shù)進行了評估，文章表明了海水淡化領(lǐng)域多效蒸發(fā)占的分額很少，主要以多級閃蒸(MSF)和反滲透(RO)技術(shù)占了絕大部分，但是在制糖、黑液處理等領(lǐng)域仍然以多效蒸發(fā)為主。

蒸發(fā)濃縮就是使含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液沸騰汽化并移出蒸汽，從而使溶液中溶質(zhì)的濃度提高的過程，是現(xiàn)階段最常使用的濃縮技術(shù)。它不僅在食品藥品濃縮中常用，在海水淡化、廢水處理等行業(yè)中，使用也是非常廣泛。

在化工實際操作中，蒸發(fā)的形式多種多樣，有單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)，還有最近常用的熱泵蒸發(fā)。由于在食品醫(yī)藥行業(yè)的蒸發(fā)操作中，為了適應(yīng)熱敏性物料的蒸發(fā)濃縮，也為了降低能耗，蒸發(fā)濃縮技術(shù)往往需要在低溫的條件下進行，所以低溫蒸發(fā)濃縮技術(shù)是食品醫(yī)藥行業(yè)中重要的技術(shù)。

化工生產(chǎn)過程中的蒸發(fā)是使物料中的溶劑(通常是水)由液體變成氣體的過程。蒸發(fā)過程能量消耗特別大，這也是很多化工廠的能耗在蒸發(fā)工藝上所占據(jù)的比例特別高的原因所在。據(jù)了解，中藥生產(chǎn)企業(yè)在藥材提取后的濃縮工段所消耗的蒸汽量大約占到全廠總用汽量的2/3，甚至多達80%，因此，對此問題進行分析和尋求解決的途徑會對企業(yè)的節(jié)能工作起著十分重要的作用。對于蒸發(fā)操作來說，如何回收二次蒸汽的余熱對于減少企業(yè)生產(chǎn)成本有重要意義 。

是最近化工行業(yè)發(fā)展迅速的新型蒸發(fā)技術(shù)，其基本原理是用壓縮機或者高壓蒸汽提高二次蒸汽的壓力和溫度，然后送回原蒸發(fā)器的加熱室，作為加熱蒸汽使用，或者以二次蒸汽為低溫熱源，回收部分余熱。提高二次蒸汽的壓力和溫度常用的有兩種方法，一種是蒸汽機械再壓縮技術(shù)MVR(MechanicalVaporRecompression)，另一種則是蒸汽熱力再壓縮技術(shù)TVR(ThermalVapourRecompression)。

TVR蒸發(fā)器MVR蒸發(fā)器

二次蒸汽通過壓縮機的絕熱壓縮作用，提高了壓力和飽和溫度，再把壓縮后的蒸汽引入到蒸發(fā)器管外加熱物料，整個系統(tǒng)的輸入功只有壓縮機的電功，節(jié)能效果顯著，此系統(tǒng)在化工的蒸發(fā)濃縮中很常用。

TVR蒸發(fā)器TVR蒸發(fā)器

此蒸發(fā)器系統(tǒng)相對于直接排放二次蒸汽的系統(tǒng)來說有所改進，它利用噴射式熱泵來回收部分二次蒸汽，由于噴射式熱泵1kg高壓蒸汽只能引射0.3kg的二次蒸汽，因此雖然此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但是能效比較低。

熱泵蒸發(fā)常用的形式大體上有上文所述的噴射式熱泵蒸發(fā)(TVR)和直接壓縮二次蒸汽機械壓縮式熱泵蒸發(fā)(MVR)，近年來，由于工程材質(zhì)、結(jié)構(gòu)及制造技術(shù)的顯著進步以及能源價格的上漲，機械壓縮式熱泵已越來越為人們所重視。熱泵廣泛用于各種稀溶液的蒸發(fā)濃縮，在實際的工業(yè)生產(chǎn)中，使用熱泵蒸發(fā)技術(shù)已經(jīng)被證明有很好的經(jīng)濟性。

熱泵裝置只需消耗少量的高質(zhì)能量就能得到比較多的熱能，減少了能源的浪費。在大多數(shù)應(yīng)用中，熱泵蒸發(fā)的能量消耗比單效或多效蒸發(fā)的低得多，并且熱泵技術(shù)的采用可以取代大量的鍋爐房，節(jié)省燃料、減少大氣的污染、余熱得到利用的同時也減少了熱污染，因而使城市的環(huán)境衛(wèi)生必然得到改善，也有利于生態(tài)平衡。熱泵蒸發(fā)是一種低能耗的十分可靠的蒸發(fā)方法，由于節(jié)能和穩(wěn)定已經(jīng)在化工過程中取得了廣泛的應(yīng)用 。2100433B

蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中的另一種熱交換設(shè)備，是制冷劑在低溫下吸熱的熱交換器．在蒸發(fā)器中，制冷劑液體在較低的溫度下沸騰，轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵猓⑽毡焕鋮s物體或介質(zhì)的熱量。所以蒸發(fā)器是制冷系統(tǒng)中制取冷量和輸出冷量的設(shè)備。按被冷卻介質(zhì)的特性，蒸發(fā)器可分為冷卻液體載冷劑的及冷卻空氣的兩大類。