Основен принцип на MVR изпарителя

MVR изпарител е съкращение за механична компресия на пара на английски език. MVR е технология, която използва повторно енергията, генерирана от собствената вторична пара, за да намали търсенето на външна енергия.
Вторичната пара, след като бъде компресирана от компресора, повишава налягането и температурата и съответно енталпията се увеличава. Изпраща се в нагревателната камера на изпарителя като нагряваща пара, която се използва като генерираща пара за поддържане на състоянието на изпаряване на течния материал. Самата нагряваща пара предава топлина на самия материал и го кондензира във вода. По този начин парата, която първоначално е трябвало да бъде изхвърлена, се използва напълно, латентната топлина се възстановява и топлинната ефективност се подобрява.
Още през 60-те години на миналия век Германия и Франция успешно приложиха тази технология в индустрии като химическа, фармацевтична, производство на хартия, пречистване на отпадъчни води и обезсоляване на морска вода.
Работният процес включва компресиране на нискотемпературната пара чрез компресор, повишаване на температурата и налягането, увеличаване на енталпията и след това влизане в топлообменника за кондензация, за да се използва напълно латентната топлина на парата. Освен при стартиране, няма нужда да генерирате пара по време на целия процес на изпаряване.
В процеса на многоефектно изпаряване, вторичната пара с определен ефект в изпарителя не може да се използва директно като първичен източник на топлина, а може да се използва само като вторичен или вторичен източник на топлина. Като основен източник на топлина трябва да се осигури допълнителна енергия за повишаване на неговата температура (налягане). Пароструйната помпа може да компресира само част от вторичната пара, докато MVR изпарителят може да компресира цялата вторична пара в изпарителя.
Разтворът циркулира в изпарител с падащ филм през помпа за циркулация на материала в нагревателната тръба. Първоначалната пара се нагрява от прясна пара извън тръбата, която загрява и кипи разтвора, за да се получи вторична пара. Получената вторична пара се засмуква от вентилатор с турбокомпресор и след херметизиране температурата на вторичната пара се повишава. Той служи като източник на топлина и влиза в нагревателната камера за циклично изпаряване. След нормално стартиране турбо компресорът засмуква вторичната пара, която е под налягане и се превръща в пара за отопление, която непрекъснато циркулира и се изпарява. Изпарената вода в крайна сметка се превръща в кондензат и се изхвърля.
Поради причини, свързани с разходите, едностепенните центробежни компресори и вентилаторите с високо налягане обикновено се използват в механични системи за повторно компресиране на пара. Следователно, следното обяснение е за този тип дизайн. Центробежният компресор е машина за регулиране на обема, която поддържа обемен дебит почти постоянен, независимо от смукателното налягане. Промяната в масовия дебит е пропорционална на абсолютното смукателно налягане.
Цикълът на компресия на едностъпален центробежен компресор е изобразен в енталпийно-ентропийна диаграма. Необходима мощност за едностъпален центробежен компресор:
Например, компресиране на наситена водна пара от изпарителя от състояние на засмукване p1=1.9 бара, t1=119 градуса до p2=2.7 бара, t2=161 градуса ( степен на компресия Π= 1.4). Цикълът на компресия следва политропна крива 1-2, увеличавайки специфичната енталпия на парата Δ HP. За специфичната енталпия h2 на парата тя влиза в нагревателя на изпарителя при тази температура чрез уравнението на вътрешния КПД (изоентропичен КПД) на компресора. Въз основа на количеството вдишана пара, кг/ч. HP единица променлива (ефективна) работа на компресия, kJ/kg. Hs единица изоентропична компресионна работа, kJ/kg.
Изентропичната ефективност (вътрешна ефективност) на компресора зависи, наред с други фактори, от политропния индекс на работата на компресията на променливата единица hp κ и моларната маса M на вдишания газ, както и от температурата на вдишване и необходимото повишаване на налягането. За действителната съединителна мощност на основния двигател (електрически двигател, газов двигател, турбина и т.н.) се взема предвид по-голям марж на механичните загуби. Едностъпален центробежен компресор с работно колело от стандартни материали може да постигне повишаване на налягането на водните пари с коефициент на компресия 1,8. Ако се използват по-качествени материали като титан, коефициентът на компресия може да достигне до 2,5. По този начин крайното налягане p2 е 1,8 пъти по-голямо от смукателното налягане p1, или максимум 2,5 пъти, което съответства на повишаване на температурата на наситената пара от около 12-18K, с максимално повишаване на температурата до 30K , в зависимост от смукателното налягане. Що се отнася до технологията на изпаряване, обичайната практика е налягането да се представя въз основа на съответната температура на кипене на водата. По този начин ефективната температурна разлика е директно представена.
Принципът на механичната рекомпресия на парата
Изпарителното оборудване е компактно, заема малка площ и изисква малко пространство. Може също така да премахне охладителната система. За съществуващи фабрики, които изискват разширяване на оборудването за изпаряване за доставка на пара, недостатъчен капацитет за водоснабдяване и недостатъчно пространство, особено в ситуации, когато изпарението при ниска температура изисква кондензация на охладена вода, може да постигне както спестяване на инвестиции, така и добри енергоспестяващи ефекти.