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摘 要

伴随着现代工业的急速发展，我国已经开始面对巨大的能源危机，能源问题已经成为了如今社会的关注焦点，节能环保也被作为了我国的基本国策之一。MVR技术是针对蒸发过程中产生的二次蒸汽的再利用，充分利用了二次蒸汽的潜热，做到了高效的节能效果。所以MVR技术也得到了国家的大力支持。

本设计主要是对蒸发量为500kg/h的MVR系统的设计，通过计算出MVR系统的换热面积、换热管数目、蒸发罐的尺寸等，同时对蒸汽压缩机、气液分离器、泵的选型。最后在对MVR蒸发器与传统的三效蒸发器针对节能效果进行比较，MVR蒸发器要比传统的三效蒸发器节能50％，达到了节能减排的初始目的，同时也展现出了MVR系统优秀的节能效果。

关键词：MVR 蒸发器 节能分析

Research and Development of Mechanical Vapor Recompression System with Evaporation Capacity of 500kg/h

Abstract

With the rapid development of modern industry, China has begun to face a huge energy crisis, energy issues have become the focus of attention in today's society, energy conservation and environmental protection has also been regarded as one of China's basic national policy. MVR technology is for the reuse of secondary steam generated during the evaporation process, making full use of the latent heat of the secondary steam and achieving efficient energy-saving effects. Therefore, MVR technology has also received strong support from the country.

This design is mainly for the design of an MVR system with an evaporation capacity of 500 kg/h. The heat exchange area, the number of heat exchange tubes, the size of the evaporation tank, etc. of the MVR system are calculated. At the same time, the steam compressor, gas-liquid separator, and pump The selection. Finally, in comparison with the energy-saving effect of the MVR evaporator and the traditional three-effect evaporator, the MVR evaporator can save 50% energy compared with the traditional three-effect evaporator, achieving the initial purpose of energy saving and emission reduction, and also demonstrating the MVR system. Excellent energy-saving effect.

Key words: MVR Evaporator Energy saving analysis

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 MVR技术研究进展 2

1.2.1 MVR的介绍 2

1.2.2 MVR系统的主要设备 3

1.3 MVR蒸发系统 6

1.3.1 MVR蒸发系统的国内发展状况 6

1.3.2 MVR蒸发系统的国外发展状况 7

1.4 课题研究内容与意义 8

1.4.1 课题研究的内容 8

1.4.2 课题研究的意义 8

第二章 MVR系统的设计计算 9

2.1 主要设备的设计 9

2.1.1 蒸发器的设计 9

2.1.2 气液分离器 15

2.1.3 泵的设计选型 15

2.1.4 蒸汽压缩机的选型 16

2.2辅助设备的设计 18

2.2.1 储罐的设计 18

2.2.2 仪表的选择 20

2.2.3 管口的设计 20

第三章 MVR厂房设计 23

3.1 厂房设计的基本原则 23

3.2厂房设计具体内容 23

3.3 MVR厂房设计介绍 24

第四章 MVR系统与三效蒸发系统的能耗对比 25

4.1三效蒸发系统简介 25

4.2 MVR蒸发系统与传统三效蒸发系统的节能对比 25

4.2.1 加热蒸汽消耗量 26

4.2.2 冷却水的消耗 27

4.2.3 节能效果总对比 27

第五章 总结与展望 29

5.1总结 29

5.2展望 29

参考文献 31

致谢 33

绪论

1.1 研究背景

中国能源人均储量完全不足。石油、天然气的人均储量只达到了全球平均水平的7.6％和7.0％，储存量非常丰富的煤炭也只是达到了全世界平均水平的55.6％^[1]。直到这个世纪以来，节能环保工作的全方位开展，节能减排工作已经完全成为我国全社会参与的国家重要大事。而MVR系统在与传统的多效降膜蒸发器的对比来看，每年要比传统的多效蒸发器节能55％左右的标准碳。完全符合我国节能环保的号召，且得到了全世界的大力支持^[2]。

因为受到20世纪末石能源危机的影响，加上在社会节能环保的呼吁下。自从1925年首台MVR蒸发设备实现运行以来，MVR系统就受到了世界各国的关注 ^[3]。如今，我国用电的价格也还相对较低，每千瓦小时最高只要一元人民币而每吨生蒸汽的价格为两百元左右，还是有极少数地区会达到两百四十元。利用MVR系统就可完全降低煤炭消耗量，减少有害物质的排放，这样就可以达到保护环境的效果。目前国内几家污水处理、葡萄糖厂家和制药生产企业已经开始采用MVR蒸发器进行生产^[4]。当前国内外运用较为广泛的蒸发浓缩技术包括：临界流体萃取、超声波以及尾巴提取等几种方法，但在大规模生产中还存在许多问题，一时还来不及普及。为了进行改善这种情况，提高浓缩技术，近几年开发出了一些新的提取方法^[5]。随着全球能源的日益紧张，可利用的资源的减少，各国越来越关注如何提高能源的二次利用，实现可持续发展。MVR蒸发浓缩系统在化工、食品以及制药等领域的合理应用，大大降低了生产成本，提高了蒸发浓缩的效率以及二次能源的再次利用。MVR系统具有较高的节能效果，占地面积少等优点，同时运行起来稳定^[6]。

我国资源特点是：能源储存的总量较为富有。我国拥有极为富有的化石能源储存量。在这之中，煤炭存储量占比最大。油页岩、煤气这些非常规化石的拥有量优势很大。2006年，煤炭的资源存储量大概为一万亿吨，剩下的可采集储量约为全世界总量的13%，位列在全世界前三。已探测找到的石油、天然气能源的储存量与资源比较富饶的地区相比来说还是相当不足。我国持有非常丰富的可再生能源。水能源储藏存量可以折算为六万亿千瓦时的年发电总量，能源可开发折算下来约为两万亿千瓦时的年发电量，相当于整个世界水力资源发电量的百分之十二左右，位列全世界前茅。人均资源的持有量比较低。因为中国人口基数大，所以人均能源资源持有量在整个世界上还是处于相当低水平。煤炭和水力能源的人均持有量是全世界平均水平的一半左右，石油与天然气平均持有量才达到整个世界平均水准的6.7％左右。可开耕资源没能够达到全世界人均拥有量的百分之三十，限制了生物质资源的继续发掘。但是能源的开发难度相当的高。相比于全世界，中国煤炭资源分布地区地理的开采条件非常的差，大部分储量需要运用到井工采集，少部分利用露天采集。石油与天然气的资源地理条件不容易、埋地很深、勘探采集所要的操作要求很高。还未利用的水力能源大多数分布在我国的西南部的高山峡谷之中，距离所需地域较远，采集难度和成本就会变大。非常规能源的勘探程度相对较少。

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