تُعدّ مبخرات إعادة تعبئة البخار الميكانيكية ذات التأثير المزدوج مناسبةً للتبخير والتركيز والتبلور في صناعاتٍ مثل الكيماويات والأغذية والأدوية والطباعة والصباغة والهندسة البيئية، بالإضافة إلى تبخير واستعادة السوائل العادمة، لا سيما للمواد ذات التبلور العالي والتركيز العالي واللزوجة العالية. ومن الأمثلة على ذلك استعادة كلوريد الصوديوم وكبريتات الصوديوم وكلوريد الأمونيوم وكبريتات الأمونيوم.

مقدمة عن مبخر MVR:

يستخدم نظام إعادة ضغط البخار الميكانيكي (MVR) ضاغطًا لمعالجة البخار الثانوي المتولد في نظام التبخير، مما يزيد من محتواه الحراري ويعيد تدويره للتسخين والتبخير. يستغل هذا النظام الحرارة المهدرة من البخار الثانوي والمكثفات داخله استغلالًا كاملًا، مما يؤدي إلى توفير كبير في الطاقة. فهو يُغني عن الحاجة إلى بخار جديد، موفرًا أكثر من 90% من المكثفات، و80% من العمالة، و60% من المساحة.

تستخدم مبخرات إعادة تعبئة البخار الميكانيكي بخارًا ثانويًا مضغوطًا بواسطة ضاغط. يمكن للضواغط المحلية أن ترفع درجة الحرارة بمقدار 20 درجة مئوية لكل وحدة، بينما يمكن للضواغط المستوردة أن ترفعها بمقدار 9 درجات مئوية لكل وحدة. لذلك، يتطلب نظام التبخير أن تكون درجة غليان الماء الداخل منخفضة قدر الإمكان، أي أقل من 15 درجة مئوية، لتحقيق تبخير موفر للطاقة.

تأثير مزدوج: يتم استخدام البخار الحي مرتين في النظام.

الفرق بين نظام إعادة تدوير البخار الميكانيكي (MVR) والمبخرات متعددة التأثير هو أن البخار الثانوي يُعاد تدويره باستمرار داخل النظام، وبالتالي لا تُهدر طاقته.

يستهلك النظام طاقة لرفع درجة الحرارة من 119 درجة مئوية إلى 130 درجة مئوية، وهي الطاقة التي يستهلكها الضاغط. ويتجلى توفير الطاقة في نظام إعادة تدوير البخار الميكانيكي (MVR) في أنه لا يتطلب سوى 16 كيلوجول (طن من الماء) لتحويل البخار الثانوي من غير صالح للاستخدام إلى صالح للاستخدام.

مزايا المبخرات ذات إعادة تعبئة البخار الميكانيكي:

معامل انتقال حرارة عالٍ: يتميز هذا النوع من المبخرات بمجال تدفق متغير، مما يسهل وصول السائل إلى حالة اضطراب شديدة. ويبلغ معامل انتقال الحرارة فيه ضعفين إلى ثلاثة أضعاف معامل انتقال الحرارة في المبخرات الأنبوبية ذات الغلاف.

غير عرضة للانسداد: يشكل السائل تدفقًا مضطربًا على سطح التبادل الحراري، مما يمكن أن ينظف سطح التبادل الحراري، ويتسبب في سقوط الترسبات الملتصقة بسطح التبادل الحراري وتأخير دورة الترسبات.

سطح أملس: بفضل تقنية المعالجة المتطورة، يتم التحكم في خشونة سطح التبادل الحراري عند قيمة منخفضة، مما يجعل من الصعب على الملوثات الالتصاق به. معدل الترسيب في هذا النوع من المبادلات الحرارية هو 1/5 فقط من معدل الترسيب في المبادلات الحرارية الأنبوبية.

سهولة التنظيف والصيانة: يسمح هيكل اللوحة بسهولة تفكيك سطح التبادل الحراري، ويمكن استبدال أي سطح تبادل حراري ملوث أو تالف بسهولة.

مناسب لـ: تبخير وتبلور الأملاح غير العضوية المختلفة، وتبخير السوائل ذات الصلابة العالية، وتبخير وتركيز عصارة مدافن النفايات، وتركيز السوائل في الصناعات الغذائية والتخميرية والصيدلانية، وتركيز المواد الحساسة للحرارة.

مكونات منتج المبخر بتقنية إعادة تعبئة البخار الميكانيكي:

المسخن المسبق: في معظم الحالات، يجب تسخين المحلول المراد تبخيره مسبقًا قبل دخوله إلى المبخر.

المبخر: يُسخّن المحلول المراد تبخيره بواسطة مصدر حراري، وهو البخار، داخل المبخر لإنتاج عملية التبخر. وتُختار أنواع مختلفة من المبخرات وفقًا لخصائص المحاليل المختلفة.

الفاصل: يُستخدم لفصل البخار عن السائل. يمكن اختيار أنواع مختلفة من الفواصل وفقًا لخصائص المحاليل المختلفة. عمومًا، توجد فواصل طرد مركزي، وفواصل جاذبية، وفواصل ذات هياكل خاصة.

أنواع مختلفة من المضخات: تُستخدم لنقل المحاليل المراد تبخيرها والمحاليل المركزة. ويتم اختيار أنواع المضخات المختلفة وفقًا لخصائص المحلول المختلفة؛ وبشكل عام، يمكن استخدام المضخات الطاردة المركزية، ومضخات الإزاحة الموجبة، والمضخات اللولبية.

الضاغط: يوفر مصدر حرارة للتبخير عن طريق ضغط البخار الثانوي، مما يزيد من محتواه الحراري. يمكن اختيار ضواغط مختلفة بناءً على متطلبات معدل التدفق ونسبة الضغط. في الحالات التي تتطلب زيادة في الضغط، يمكن استخدام ضواغط متعددة المراحل متصلة على التوالي.

نظام التحكم: يقوم مركز التحكم في نظام التبخير MVR بتنظيم سرعة المحرك والتحكم في الصمامات ومقاييس التدفق ودرجة الحرارة والضغط لتحقيق عمليات التبخير والتنظيف والإيقاف التلقائية. ويتميز النظام بأجهزة إنذار تلقائية، وحماية تلقائية ضد التلف، ويحافظ على التوازن الديناميكي للنظام.

نظام التنظيف: قد تتسبب بعض المحاليل في تراكم الترسبات الكلسية بعد تبخرها لفترة من الزمن. وبشكل عام، تتم إزالة أكثر من 99% من هذه الترسبات بإضافة المذيبات الكيميائية. ويمكن عادةً استخدام التنظيف الموضعي (CIP) أو التنظيف بالتفكيك.