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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，即产品在第一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使产品呈膜状流动，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58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。

压缩原因

机械蒸汽再压缩原因

单位能量消耗低

因温差低使产品的蒸发温和

由于常用单效使产品停留时间短

工艺简单，实用性强

部分负荷运转特性优异

操作成本低

mvr示意图

机械蒸汽再压缩机-设计与功能范围

用于气体压缩的机器是按照正位移原理或动力学原理来操作的。在正位移机器中，机器活动件将吸入室和压力室分隔开，操作室的体积减少而气体压力升高。在使用往复式压缩机的情况下，这样的过程通过气缸内活塞的运动来实现的。在动力式机器中，通过叶轮片高周速的旋转供给气体能量。气体首先被加速然后通过位于叶轮下游的扩散器减速。这样，高速度转化为压力能。根据流体通过叶轮的方向，将相关设备称为轴流、混流或离心式压缩机。最适用的压缩机类型取决于相关应用的操作条件。关键参数是需要达到的压升和待压缩蒸汽的流量。Π是最终压力p2与吸入压力p1的比值，定义为压缩比。由于蒸发装置经常是在真空范围内操作，加热表面负荷中等，温差小，所以通常采用离心式再压缩机。

动力式操作压缩机

混流式离心式

离心风机

单级离心压缩机

多级离心压缩机

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

1）蒸发一吨水需要耗电为23-70度电；

2）可以实现蒸发温度17-40的低温蒸发，无需冷冻水系统。

基本原理

MVR蒸发器，是英文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技术。

二次蒸汽，经过压缩机的压缩，压力和温度得以升高，热焓随之增加，被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽即生蒸汽使用，使料液维持蒸发状态，而加热蒸汽本 身将热量传递给物料本身冷凝成水。这样，原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潜热，又提高了热效率。

早在60年代，德国和法国已经成功的将该技术应用于化工、制药、造纸、污水处理、海水淡化等行业。

其工作过程是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。

多效蒸发过程中，蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源，只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源必须额外给其能量，使其温度(压力)提高。蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽，而mvr蒸发器则可压缩蒸发器中所有的二次蒸汽。

能量图

溶液在一个降膜蒸发器里，通过物料循环泵在加热管内循环。初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热，将溶液加热沸腾产生二次汽，产生的二次汽由涡轮增压风机吸入，经增压后，二次汽温度提高，作为加热热源进入加热室循环蒸发。正常启动后，涡轮压缩机将二次蒸汽吸入，经增压后变为加热蒸汽，就这样源源不断进行循环蒸发。蒸发出的水分最终变成冷凝水排出。

由于成本原因，单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。因此下述说明是针对此类设计。离心压缩机是体积控制机器，即无论吸入压力多大，体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与绝对吸入压力成比例。

单级离心压缩机的压缩循环描绘在焓熵图中。单级离心压缩机需要的动力：

例如：将来自蒸发器的饱和水蒸汽从吸入状态p1=1.9 bar, t1=119 压缩到p2= 2.7 bar, t2=161（压缩比 Π= 1.4）。压缩循环沿着多变曲线1－2，蒸汽的比焓增加量Δhp。对于蒸汽的比焓h2，通过压缩机内效率（等熵效率）的等式：在此温度下，它进入到蒸发器的加热器。基于被吸入蒸汽的量，kg/hr。hp 单位多变（有效）压缩功，kJ/kg。hs 单位等熵压缩功，kJ/kg。

压缩机的等熵效率（内效率）除其他因素之外，单位多变压缩功 hp取决于多方指数κ和吸入气体的摩尔质量M，以及吸入温度和要求的压升。对于原动机（电动机、燃气机、涡轮机等）的实际耦合功率，考虑了更大的机械损耗余量。叶轮由标准材料制造的单级离心压缩机能够获得压缩因子1.8的水蒸汽压升，如果采用钛等更高质量的材料，压缩因子可高达2.5。这样一来，最终压力p2就是吸入压力p1的1.8倍，或最大2.5倍，这对应于饱和蒸汽温度升高约12-18K，最大温升可到30K，这取决于吸入压力。就蒸发技术而言，通常的做法是根据相应的水沸点温度来表示其压力。这样，有效温差就被直接表示出来。

mvr能流图

机械蒸汽再压缩的原理

自浓缩器发明以来，被广泛用于化学工业、医药生产与加工工业、矿石加工工业，污水处理等诸多领域。生产中所应用的主流浓缩器为球形浓缩器、单效浓缩器和双效浓缩器。单效浓缩器适用乳品等工业酒精回收，能用于批量小、品种多的热敏性低的真空浓缩。双效浓缩器适用于中药、西药、淀粉糖、食乳品等物料的浓缩，尤其适用于热敏性物料的低温真空浓缩。球形浓缩罐主要由浓缩罐主体、冷凝器、汽液分离器、受液桶四个部分组成，由于采用减压浓缩，故浓缩时间短，且不会破坏热敏性物料的有效成分。

浓缩器的用途

在生产过程中采用它充分达到节能的作用。在单效单台生产时利用单效生产时间短、速度快、操作简便的优势，在有效利用能源(提取液温度在90 度左右时浓缩真空度在-0.08Mpa 时沸点温度为60 度采用单效为最佳)充分发挥单效的优势可缓解生产急需。利用冷凝冷却器的面积大可以进行单效或组合式浓缩的单台生产，在两台分别同时生产是单效的生产，如若回收溶媒可通过真空保护系统中的板式缓冲罐进行操作。产品主要适应于中药、保健品、天然调味品、食品添加剂、食品、化工等行业的浓缩生产工艺。可为不同干燥生产方式提供生产不同比重的浸膏，适用面广、操作简便、维修率低。

浓缩器的工作原理

设备采用外加热自然循环与真空负压蒸发相结合的方式，蒸发速度快，浓缩比可达1.3，液料在全密封状态无泡沫浓缩，用本设备浓缩出来的药液，具有无污染，药味浓的特点，而且清洗方便（打开加热器的上下盖即可进行清洗）。本设备操作简单，占地面积小。加热器、蒸发器采用不锈钢保温结构，保温层外用不锈钢薄板制作外壳，表面做镜面或亚光处理。回收能力大，采用真空浓缩流程。比老型同类设备提高生产率5-10 倍，降低能耗30，具有投资小，回收效益高的特点。

单效浓缩器

简介

单效浓缩器，是一种在真空系统下操作的自然循环型浓缩器 [2]  。

本产品系通用性的浓缩装置。它既可蒸发水溶液，也可用于回收有机溶媒的溶液蒸发，既可在真空下操作，也可在常压下操作。

用途

单效浓缩器可广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或有机溶媒溶液的蒸发浓缩。特别适用于热敏性物质(例如中药生产的水，醇提取液，抗生素发酵、牛奶、果汁等)在真空条件下进行低温连续浓缩，可确保产品质量。

特点

单效浓缩器在结构上具有以下特点：

1、为防止物料被污染，凡与物料接触部分均采用优质

不锈钢板制造。

2、为提高汽液分离效果，并兼有除沫，防夹带作用，

本设备捕集方式：是汽液切线进入浓缩器利用离心力和罐内沉降作用，既使生产泡沫的料液也能达到

满意的分离效果。

3、为便于清洗，在加热器顶部设置了快开式顶盖。并在蒸发罐体设置了人孔，以便对罐内进行清洗。

4、为便于在操作中的观察，在加热器顶部及蒸发罐体上，均设置了视灯与视镜。

双效浓缩器

简介

本设备主要由加热室、蒸发室、冷凝器、分离器等组成，可用于中西药轻化工等行业的液体蒸发浓缩的工艺需要，可以耐部分有机溶剂的腐蚀。具有无污染、效率高、操作方便等优点。筒体材料采用06Cr19Ni10并进行内镜面抛光、外表面亚光处理。焊缝打磨平整，保温材料选用岩棉 [3]  。

特点

该罐有节能、生产能力强、清洗方便、结构简单等优点。

具有使用寿命长、硬度高、运输安全，质量有保障。

蒸发室内配备自动旋转清洗球，确保清洗彻底。

该设备采用机械密封，密封性能好。

设备采用SUS304不锈钢制造，具有优良的耐腐蚀和防腐蚀性能。

本设备确保无污染、效率高、操作方便等

工作原理

本实用新型涉及一种中药、食品、保健品、化工生产的新装置。它是由一效列管加热器、蒸发室、二效列管加热器、浓缩锅、冷凝冷却器、真空溶媒回收罐、(板式换热器、真空缓冲罐)组成。

设备连接是由一效外循环浓缩锅的二次蒸汽口通过气动阀分别连接二效加热室和冷凝冷却器，根据生产不同的规模及要求采用不同的生产方式(双效或单效)。

在双效生产时利用(真空度0.04Mpa，药液温度80多度)一效的二次蒸汽供应二效浓缩加热(真空度0.08Mpa，药液温度60多度)，可根据要求在生产大比重浸膏时：一效生产浸膏比重在1.2左右时并罐于二效组合式浓缩继续浓缩可达到1.4左右时出膏，在生产过程中采用它充分达到节能的作用。在单效单台生产时利用单效生产时间短、速度快、操作简便的优势，在有效利用能源(提取液温度在90度左右时浓缩真空度在-0.08Mpa时沸点温度为60度采用单效为最佳)充分发挥单效的优势可缓解生产急需。利用冷凝冷却器的面积大可以进行单效或组合式浓缩的单台生产，在两台分别同时生产是单效的生产，如若回收溶媒可通过真空保护系统中的板式缓冲罐进行操作。

球形浓缩器

简介

球形浓缩装置主要包括夹套式浓缩罐，气滤丝网式捕液器，列管式冷凝器，以及受液贮罐等四部分组成，浓缩罐为夹套结构。其他所需的真空系统（真空泵、缓冲罐等），料液计量罐，排液泵等由客户自行配套，也可根据客户要求，由我厂代为配套。球型浓缩罐可用于制药、食品、化工等行业对料液的浓缩、蒸馏及有机溶媒的回收等工艺。球型浓缩罐由于采用减压浓缩，所以浓缩时间短，且不会破坏热敏性物料的有效成分。此浓缩设备与物料接触部分均为不锈钢制造（也可以采用其他材质，根据用户需求定制），具有良好的耐腐蚀性能，经久耐用，并符合GMP要求 [1]  。

1、本设备采用在真空状态下通过夹套外加热。具有结构先进蒸发温度低、蒸发能力大、浓缩速度快，能满足热敏性物料的低温真空浓缩物含皂多易起泡的物料浓缩。

2、本设备结构紧凑、操作简便、清洗方便、浓缩相对密度可达1.3-1.4（一般中药侵膏），可以浓缩其它蒸发器浓缩的浸膏。

3、本设备与物料接触部分均采用SUS304不锈钢制成，具有优良的耐腐蚀性能，符合药品和食品卫生要求，达到GMP要求。

特点

1、 低温蒸馏，使用物料较广，效率比常压蒸馏高。

2、 蒸发效率高，不易结垢。

3、 蒸发速度快，浓缩比重大，可达1.2-1.35（一般中药浸膏）。

操作规程

1、开机前必备工作 [4]  ：

检查各效加热器及蒸发器是否清洁干净。 检查各阀门是否处于正确的启闭位置。 2、开机：

打开真空阀门。

开启进料阀进料，待视镜中见到料液时，即关闭进料阀。

在开蒸汽阀门前，先打开蒸汽排污阀，将蒸汽管内之残余凝水及污物排至下水道，关闭蒸汽排污阀。

缓缓开启蒸汽阀门，升温加热至所需压力，使各效蒸发器进行热循环。 开启冷凝器之冷却阀门(采用水喷射冷凝真空泵直接冷凝的此条取消)。 3、正常运行：

调整各效进料阀之开启度，控制料面维持于某一高度。

每蒸发2小时左右，便打开一次加热器之排气阀，将下凝性气体排除。

冷凝水的排放，除效加热器之冷凝水单独排放外、效约半小时左右排放一次， 排放步骤：

关闭通水阀，即加热器与蒸发器中间阀门与受水器中间阀门。 打开排空闪门，使由真空转为排气。

打开受水器底部排水阀，将凝水排放，放尽后按位置正常运行。 4、收料操作：

关闭、效之进料阀。

关闭效蒸发器真空蝶阀，打开效真空旁路阀门，将效蒸发器之真空度提高。 打开效蒸发器下部贮缸的真空阀门。

打开、效之排空阀，破坏、效蒸发器之真空度，打开、效加热器底放料底放料阀，将料液全部抽入效蒸发器下部之贮缸后，并闭、效料阀。 使料液在效单独进行热循环，蒸发至所需深度即出料。 5、停机：

关闭蒸汽阀门，停止供给蒸汽。 关闭真空阀，停止真空泵运行。

打开蒸发器之排气阀，破坏蒸发器之真空度。

打开排气阀及排水阀，将凝水排除掉。

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