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MVR自己蒸気機械圧縮型蒸発装置

MVR型蒸発装置とは、自己蒸気機械圧縮型
(Mechanical Vapor Recompression Type)の蒸発装置のことです。

この省エネルギー装置の特徴は、供給液を濃縮する際にヒーターから発生するベーパーを圧縮機によって昇圧・昇温、自己の加熱源として再利用することができるという点です。
そのため、定常運転時には加熱用熱源蒸気および冷却水がほとんど不要となります。

本装置の定常運転時のエネルギー源は圧縮機の電力となりますが、圧縮機がベーパーを圧縮するためのエネルギーは、蒸発に必要な熱エネルギー(蒸発潜熱)に比べて非常に小さいため、エネルギー消費量は飛躍的に低減させることができます。

従来の省エネルギー型蒸発装置である多重効用型蒸発装置では、効用数を増やすほどエネルギー消費を低減できますが、最終効用缶においては必ず熱エネルギーを再利用することなく系外に排出します。

MVR型蒸発装置では、自らのベーパーの熱エネルギーを圧縮機で昇圧・昇温させることでエネルギーを連続的に再利用することから画期的な超省エネルギーを実現しております。 

蒸発顕熱と潜熱

蒸発潜熱とは固体→液体、液体→気体といった相変化を伴う場合に出入りする熱量のことです。
相変化の際は温度変化がなく、熱の出入りが無いかのようにみえる為、潜熱と呼びます。
これに対し、温度変化に伴い出入りする熱量を顕熱と呼びます。

蒸発装置は発生べーパーが持っている蒸発潜熱を有効に再利用することが重要です。

多重効用型蒸発装置の省エネルギー性について

多重効用型蒸発装置とMVR型蒸発装置との比較

MVR型蒸発装置の原理と蒸気の流れ

  • 多重効用型蒸発装置は蒸発蒸気を冷却して捨てているためエネルギー損失が大きい。
  • MVR型蒸発装置は蒸発潜熱を100%再利用する省エネ蒸発装置です。
    蒸気の使用量を大幅に削減し、ランニングコストダウンが可能。

蒸発量10ton/hrあたりの各蒸発装置の比較例

 単効用EVA4重効用EVAMVR-F2
2段ファン
MVR-F1
1段ファン
温度差
(※1)
30 ℃ 10 ℃ 12 ℃ 6 ℃
伝熱面積 220 m2 650 m2 500 m2 1,000 m2
スチーム使用量 12,000 kg/hr 3,000 kg/hr 0 kg/hr 0 kg/hr
電気使用量(※2) 0 kW 0 kW 350 kW 175 kW
冷却水使用量 1,300 ton/hr 320 ton/hr 0 ton/hr 0 ton/hr
CO2排出量(※3) 2,780 kg/hr 696 kg/hr 130 kg/hr 65 kg/hr
ランニングコスト
(※4)
¥60,400 -/hr ¥15,100 -/hr ¥4,550 -/hr ¥2,280 -/hr
ランニングコスト
(年間操業8,000時間)
¥483,200,000 ¥120,800,000 ¥36,400,000 ¥18,240,000

2段ファンMVR型蒸発装置

ファン蒸気圧縮機

木村化工機のMVRラインナップ

蒸発量:3,000~40,000 kg/hr

MVR型式液の沸点上昇ファン圧縮度C.O.P
MVR-F1 (ファン1基) ~7 ℃ 6~9 ℃ 20~40
MVR-F2 (ファン直列 2基) ~16 ℃ 9~18 ℃ 10~20
MVR-F3 (ファン直列 3基) ~25 ℃ 18~27 ℃ 5~10

C.O.P. =[蒸発熱量]÷[ファン理論動力](但し、圧縮効率を除く)

省エネルギー改造提案

提案例1

スチーム量を全量削減し電気で蒸発

1.65億円/年 削減可能

提案例2

消費電力を175kW削減可能

1,800万円/年 削減可能

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