Pagrindinis MVR garintuvo principas

MVR garintuvas yra mechaninio garų suspaudimo santrumpa anglų kalba. MVR yra technologija, kuri pakartotinai naudoja savo antrinio garo generuojamą energiją, kad sumažintų išorinės energijos poreikį.
Antriniai garai, suspaudę kompresoriaus, padidina slėgį ir temperatūrą, atitinkamai didėja entalpija. Jis siunčiamas į garintuvo šildymo kamerą kaip kaitinantis garas, kuris naudojamas kaip garo generavimas, siekiant išlaikyti medžiagos skysčio garavimo būseną. Kaitinamasis garas pats perduoda šilumą pačiai medžiagai ir kondensuoja ją į vandenį. Tokiu būdu visiškai panaudojami garai, kurie iš pradžių turėjo būti išmesti, atgaunama latentinė šiluma ir pagerinamas šiluminis efektyvumas.
Jau septintajame dešimtmetyje Vokietija ir Prancūzija sėkmingai pritaikė šią technologiją tokiose pramonės šakose kaip chemija, farmacija, popieriaus gamyba, nuotekų valymas ir jūros vandens gėlinimas.
Darbo procesas apima žemos temperatūros garų suspaudimą per kompresorių, temperatūros ir slėgio didinimą, entalpijos didinimą ir įvedimą į šilumokaitį kondensacijai, kad būtų visiškai panaudota latentinė garo šiluma. Išskyrus paleidimą, per visą garinimo procesą nereikia generuoti garų.
Daugiafunkcinio garinimo procese tam tikro poveikio antrinis garas garintuve negali būti tiesiogiai naudojamas kaip pagrindinis šilumos šaltinis, bet gali būti naudojamas tik kaip antrinis arba antrinis šilumos šaltinis. Kaip pirminis šilumos šaltinis, jo temperatūrai (slėgiui) padidinti turi būti tiekiama papildoma energija. Garo srovės siurblys gali suspausti tik dalį antrinio garo, o MVR garintuvas gali suspausti visus antrinius garus garintuve.
Tirpalas cirkuliuoja krintančios plėvelės garintuve per šildymo vamzdyje esantį medžiagų cirkuliacinį siurblį. Pradinis garas šildomas šviežiais garais už vamzdžio, kuris šildo ir užvirina tirpalą, kad susidarytų antrinis garas. Susidarę antriniai garai įsiurbiami ventiliatoriumi su turbokompresoriumi, o po slėgio padidinimo antrinių garų temperatūra pakyla. Jis tarnauja kaip šildymo šaltinis ir patenka į šildymo kamerą cikliniam išgaravimui. Po normalaus paleidimo turbokompresorius įsiurbia antrinius garus, kurie yra suslėgti ir paverčiami kaitinamaisiais garais, nuolat cirkuliuojančiais ir išgaruojančiais. Išgaravęs vanduo ilgainiui virsta kondensatu ir išleidžiamas.
Dėl išlaidų vienpakopiai išcentriniai kompresoriai ir aukšto slėgio ventiliatoriai dažniausiai naudojami mechaninėse garų rekompresijos sistemose. Todėl toliau pateikiamas šio tipo dizaino paaiškinimas. Išcentrinis kompresorius yra tūrio reguliavimo mašina, kuri palaiko beveik pastovų tūrio srautą, nepaisant siurbimo slėgio. Masės srauto pokytis yra proporcingas absoliučiam siurbimo slėgiui.
Vienpakopio išcentrinio kompresoriaus suspaudimo ciklas pavaizduotas entalpijos entropijos diagramoje. Vienpakopio išcentrinio kompresoriaus galia:
Pavyzdžiui, suspaudžiant sočiųjų vandens garų iš garintuvo iš siurbimo būsenos p1=1.9 bar, t1=119 laipsnio iki p2=2.7 bar, t2=161 laipsnio ( suspaudimo laipsnis Π= 1.4). Suspaudimo ciklas vyksta pagal politropinę kreivę 1-2, padidindama savitąją garo entalpiją Δ HP. Specifinei garo entalpijai h2, esant tokiai temperatūrai, jis patenka į garintuvo šildytuvą per kompresoriaus vidinio naudingumo (izentropinio naudingumo) lygtį. Atsižvelgiant į įkvėptų garų kiekį, kg/val. HP vieneto kintamasis (efektyvusis) suspaudimo darbas, kJ/kg. Hs vienetas izentropinio suspaudimo darbas, kJ/kg.
Kompresoriaus izentropinis efektyvumas (vidinis efektyvumas), be kitų veiksnių, priklauso nuo vieneto kintamo suspaudimo darbo politropinio indekso hp κ ir įkvepiamų dujų molinės masės M, taip pat nuo įkvėpimo temperatūros ir reikalingo slėgio padidėjimo. Faktinei pagrindinės pavaros (elektros variklio, dujų variklio, turbinos ir kt.) sukabinimo galiai atsižvelgiama į didesnę mechaninių nuostolių ribą. Vienpakopis išcentrinis kompresorius su sparnuotėmis, pagamintomis iš standartinių medžiagų, gali pasiekti vandens garų slėgio padidėjimą, kai suspaudimo koeficientas yra 1,8. Jei naudojamos aukštesnės kokybės medžiagos, tokios kaip titanas, suspaudimo koeficientas gali siekti iki 2,5. Tokiu būdu galutinis slėgis p2 yra 1,8 karto didesnis už įsiurbimo slėgį p1 arba daugiausia 2,5 karto, o tai atitinka sočiųjų garų temperatūros padidėjimą maždaug 12-18 K, o maksimali temperatūra pakyla iki 30 K , priklausomai nuo siurbimo slėgio. Kalbant apie garinimo technologiją, įprasta praktika yra pateikti jo slėgį pagal atitinkamą vandens virimo taško temperatūrą. Tokiu būdu tiesiogiai parodomas efektyvus temperatūros skirtumas.
Mechaninio garų pakartotinio suspaudimo principas
Garinimo įranga yra kompaktiška, užima nedidelį plotą ir reikalauja mažos erdvės. Tai taip pat gali pašalinti aušinimo sistemą. Esamose gamyklose, kurioms reikia išplėsti garinimo įrangą garo tiekimui, nepakankamai vandens tiekimo pajėgumams ir nepakankamai erdvei, ypač tais atvejais, kai garuojant žemoje temperatūroje reikia atšaldyto vandens kondensacijos, galima sutaupyti ir investicijų, ir sutaupyti gerą energiją.