太阳集团城网站2018(中国)有限公司

在MVR（机械蒸汽再压缩）蒸发器的技术讨论中，首先需要厘清一个常见的概念混淆。传统上，“升膜”蒸发器指的是一种依靠沸腾产生蒸汽快速上升，从而带动液体形成薄膜并向上运动的蒸发形式。然而，这类蒸发器通常不与MVR系统搭配使用，因其操作压力条件及能耗特性与MVR所追求的高效节能理念不太相符。

实际上，在MVR系统中应用最广泛且效率最高的蒸发技术为“降膜”（Falling Film）蒸发。而常与之作为对比的，是另一种适用于高黏度或易结垢物料的“强制循环”（Forced Circulation）蒸发技术。因此，更准确的技术对比应聚焦于 MVR降膜蒸发技术 与 MVR强制循环蒸发技术 之间。

接下来，本文将以此框架为基础展开详细说明，并在最后简要介绍传统“升膜”蒸发器的基本概念。

1. 技术原理

物料液体从蒸发器加热室的顶部进入，通过布液器均匀分布到垂直的加热管内壁。在重力作用下，液体形成一层薄膜沿着管内壁向下流动。同时，管外（壳程）通入由MVR风机压缩后的蒸汽，对液膜进行加热。由于沸点降低等原因，液膜在向下流动的过程中迅速沸腾并蒸发。蒸发的二次蒸汽与未蒸发的液体一起向下流向分离室，在分离室中进行汽液分离。分离后的二次蒸汽被吸入压缩机压缩后循环利用。

核心特点：重力成膜，顺流（蒸汽和液体同向向下），传热温差小，停留时间短。

2. 应用场景

热敏性物料：对温度非常敏感，受热易分解、变质或变色的物料。如牛奶、果汁、维生素、植物提取物、某些药品等。因为降膜蒸发温差小，停留时间短（仅几秒到几十秒），能最大程度保持物料的原有品质。

低粘度或中等粘度物料：物料必须具有良好的流动性，才能被均匀分布并形成完整的液膜。如果粘度太高，液膜分布不均，会导致局部干壁、结焦。

清洁物料：不易结垢或结垢轻微的物料。因为加热管内部的结垢会严重破坏液膜的形成，影响传热效率。

1. 技术原理

物料液体在蒸发器外部通过一个大流量的循环泵进行强制循环，高速流过加热室（流速通常为1.5-3.5 m/s）。液体在加热管内被加热，但通常控制在管内不沸腾（通过保持系统压力实现），以避免在加热管内产生气泡和结垢。当被加热的液体进入蒸发分离室后，压力瞬间降低，液体发生“闪蒸”而迅速汽化。分离后的二次蒸汽进入压缩机，浓缩液部分排出，部分继续参与循环。

核心特点：泵强制循环，高速流动，管内不沸腾（防结垢），逆流（液体流向与蒸汽流向往往相反），传热系数高，能耗相对较高。

2. 应用场景

高粘度物料：流动性差、难以形成均匀液膜的物料。

易结垢物料：含有晶体、易析出杂质或容易在加热表面结垢的物料。高速流动的液体对管壁有强烈的冲刷作用，能有效抑制垢层的形成。如化工、盐业、废水处理中的高盐废水等。

高沸点升（BPE）物料：有些物料由于溶质的存在，其沸点比纯水高很多（即沸点升高大），强制循环能提供更大的传热温差来克服这个问题。

有结晶析出的工况：需要一边蒸发一边结晶的工艺，强制循环泵能使晶体悬浮并顺利排出，防止堵塞设备。

这里解释一下传统的升膜蒸发 (Rising Film Evaporation)：

原理：物料从加热管底部进入。开始时，管内充满液体。管外蒸汽加热使管内液体沸腾，产生大量蒸汽气泡。蒸汽气泡汇合、增大并快速上升。上升的蒸汽产生巨大的牵引力，拉着液体在管壁形成一层薄膜向上快速运动，并继续蒸发。汽液混合物在顶部进入分离器分离。

特点：需要较大的传热温差（通常>20°C）才能产生足够的蒸汽牵引力来形成液膜。流速快，停留时间短，但能耗高（不符合MVR节能理念），且操作弹性小，对负荷变化敏感。

与MVR的关系：MVR系统极少采用单纯的升膜技术。因为MVR通过压缩只能提供有限的温升（通常5-25°C），这个温差对于维持稳定的升膜蒸发往往不够，容易导致传热效率急剧下降甚至操作失败。

在现代化的MVR蒸发系统中，降膜蒸发器是主流和首选，因为它能完美契合MVR节能、温和蒸发的特点，尤其适用于食品、制药等行业。