如何有效降低蒸发系统的运行成本

蒸发装置的运行成本主要取决于能耗。

在稳定的操作条件下，进出系统的能量一定是平衡的。

通过对蒸发装置智能化热配置，可以使系统的能耗满足用户各自不同的需求。

通常采取以下三种基本技术来达到节能的目的：

1、多效蒸发

2、热力蒸汽再压缩TVR

3、 机械蒸汽再压缩MVR

单独采用以上一种技术就能大大降低能耗。为将投资和运行成本降到最低，经常同时使用其中的两种。对于非常成熟的蒸发装置，可能使用全部的三项技术。

一、多效蒸发

如果考虑一个单效蒸发器的热平衡，我们会发现蒸出蒸汽的热量（焓）近似等于加热一侧输入的热量。在通常蒸发水的情况下，1kg/hr的生蒸汽大约可蒸发出1kg/hr的蒸汽，因为加热一侧和产品一侧的蒸发热基本相同。

1效-3效节能对照表

如果把一次能源生成的蒸汽用作第二效的加热蒸汽，整个系统的能耗将下降50%。同理后效将节约更多能量。

总温差是第一效的最大允许加热温度和最后一效 的最低沸点之差，这个温差在其中各效间分配， 所以每效的温差随着效数增加而减小。由此，为 了达到要求的蒸发量，各效的加热表面积必须相 应扩大，但温差(Δt)较低。下图表明，随着蒸发 装置的效数增加，全部各效的总加热表面积也呈 线性比例增加。因此，投资费用大幅度上涨，而节省的能量却越来越少。

蒸汽消耗(%)、总加热表面积(∑F)和蒸发装置效数的关系曲线图

二、热力蒸汽再压缩

在热力蒸汽再压缩过程中，根据热泵原理沸腾室的蒸汽被再压缩至加热室的较高压力。对应于这个加热蒸汽压力的饱和蒸汽温度更高，蒸汽可以继续用于加热。

为此使用了蒸汽喷射再压缩机，其工作原理与蒸汽喷射泵一致。因为没有活动部件，所以不易磨损，这最大限度地保证了操作的可靠性。

使用一台热力蒸汽再压缩机省下的蒸汽/能量相当于额外增加了蒸发器的一效。

热力蒸汽再压缩机的操作需要一定量的蒸汽，即所谓的动力蒸汽。这部分动力蒸汽作为过剩蒸汽被传送到下一效或者冷凝器。过剩蒸汽的能量与动力蒸汽的能量相当。

三、机械蒸汽再压缩

用机械蒸汽再压缩方式加热的蒸发装置的操作仅需要很少的能量供应。

蒸汽喷射压缩器只能压缩部分蒸汽，而机械蒸汽再压缩机则可压缩蒸发器中所有的蒸汽。它们将蒸汽压缩至蒸发器加热蒸汽温度所对应的蒸汽压力，仅仅需要相对蒸汽中回收一部分热焓的电能。

机械蒸汽再压缩器的操作原理类似于热泵。蒸汽冷凝 液的能量常用来预热产品进料。因此浪费的热量就大大减 少。由于蒸发器自身的能量的再利用，能量通常通过冷凝器冷却水散发掉。

机械蒸汽再压缩（MVR蒸发设备）

根据装置的操作条件，有时需要少量的额外蒸汽补充， 有时又需剩余的蒸汽冷凝来保持蒸发器总体的热平衡和保证操作条件的稳定。

由于设计简单且易维护，蒸发装置中大多使用单级离心式风机。这些离心风机被当作高压风机或者涡轮压缩机使用。由于在高流速下运转，因此在1:1.2到1:2的蒸汽压缩比范围内。