摘要：本文介紹英威騰Goodrive5000系列高壓矢量變頻器在MVR系統蒸汽壓縮機上的應用，根據蒸汽壓力和溫度對壓縮機的轉速進(jìn)行PID自動(dòng)調節，高效節能環(huán)保。

一、引言

MVR是蒸汽機械再壓縮技術(shù)（Mechanical Vapor Recompression）的簡(jiǎn)稱(chēng)。MVR是重新利用它自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的一項節能技術(shù)。本文以英威騰Goodrive5000系列高壓矢量變頻器在某客戶(hù)MVR系統現場(chǎng)應用為例來(lái)詳細介紹。 

二、MVR的工作原理

MVR 的理論基礎是波義耳定律：V= k/p推導而出，即 PV/T=K。其含義是：一定質(zhì)量的氣體的壓強×體積/溫度= 常數，也就意味著(zhù)當氣體的體積減小，壓強增大時(shí)，氣體的溫度也會(huì )隨之升高。根據此原理，當稀薄的二次蒸汽經(jīng)壓縮后體變小，其溫度會(huì )隨之升高，壓力上升，從而實(shí)現將低溫低壓的蒸汽變?yōu)楦邷馗邏旱恼羝?，進(jìn)而可以作為熱源再次加熱需要被蒸發(fā)的原液，從而達到可以循環(huán)回收利用蒸汽的目的。MVR的作用是提高蒸汽的品位，而不是創(chuàng )造能量。由于蒸汽壓縮是通過(guò)機械式壓縮機實(shí)現的， 所以稱(chēng)作蒸汽機械再壓縮技術(shù)，即 MVR （mechanical vapor recompression）。MVR是將蒸發(fā)（蒸餾）等過(guò)程的二次蒸汽 （溫度低、壓力低而無(wú)法利用）用壓縮機進(jìn)行壓縮，提高其溫度、壓力，重新作為熱源進(jìn)入換熱器，加熱需要被蒸發(fā)的物料。這樣原來(lái)要廢棄的二次蒸汽就得到充分的利用，以替代新鮮蒸汽，而且徹底摒棄了冷卻塔，大大降低了運行費用，真正做到了環(huán)保、節能節水、節約費用。 

三、現場(chǎng)應用背景

該客戶(hù)現場(chǎng)蒸汽壓縮機為整個(gè)MVR系統的核心，功率大，電機與壓縮機直連，如工頻直接啟動(dòng)負載太大電網(wǎng)不能承受，而且在運行過(guò)程中因為工況的原因引至壓縮機蒸汽入口壓力與出口壓力差別較大，容易出現系統喘振，工頻運行的話(huà)不能有效快速調整，導致整個(gè)系統不能正常工作，造成停產(chǎn)損失。 

四、英威騰解決方案

為解決上述客戶(hù)在現場(chǎng)應用遇到的問(wèn)題，英威騰提供標準Goodrive5000系列變頻器+高壓進(jìn)線(xiàn)開(kāi)關(guān)柜方案。

MVR系統工藝流程圖

上圖為現場(chǎng)MVR設備工藝流程圖，原料經(jīng)進(jìn)料泵，通過(guò)進(jìn)料預熱換熱器后進(jìn)入一效分離器，蒸汽壓縮機出口的高溫蒸汽進(jìn)入一效換熱器，原料在一效分離器內通過(guò)1#強制循環(huán)泵流入一效換熱器加熱并分流至二效分離器，一效分離器出口的高溫蒸汽進(jìn)入二效換熱器，原料在二效分離器內通過(guò)2#強制循環(huán)泵流入二效換熱器加熱并分流至三效分離器，原料在三效分離器內通過(guò)3#強制循環(huán)泵流入三效換熱器加熱，濃度達到作為產(chǎn)品經(jīng)出料泵進(jìn)入成品罐，濃度不夠的重新回流至入料進(jìn)口。一效分離器和二效分離器通過(guò)換熱器形成的冷凝水分別通過(guò)排水泵抽到其他地方作為生產(chǎn)用水，二效分離器和三效分離器的二次蒸汽作為蒸汽壓縮機的入口蒸汽回收，整個(gè)工藝流程除第一次開(kāi)機溫度不夠需要提供蒸汽壓縮機入口蒸汽，其他整個(gè)工藝環(huán)節熱能全部由蒸汽壓縮機產(chǎn)生，正常啟動(dòng)后，渦輪壓縮機將二次蒸汽吸入，經(jīng)增壓后變?yōu)榧訜嵴羝?，就這樣源源不斷進(jìn)行循環(huán)蒸發(fā)。

現場(chǎng)蒸汽壓縮機 

使用英威騰Goodrive5000系列高壓矢量變頻器，在MVR系統中具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、工頻啟動(dòng)沖擊電流大，對電網(wǎng)容量要求高，變頻啟動(dòng)時(shí)對于電網(wǎng)零沖擊。

2、工頻風(fēng)門(mén)調節精度低，響應速度慢，容易造成壓縮機喘振；使用變頻調速可以實(shí)現高精度無(wú)極調速，系統響應快，對于系統壓力和溫度穩定有對比工頻有顯著(zhù)提高。

3、使用變頻器能大大提升系統效率，節約能源。

4、變頻器具有豐富的I0端口和保護功能，使用變頻器能提升壓縮機系統控制的自動(dòng)化程度，提升設備安全和生產(chǎn)連續可靠性。

 Goodrive5000啟動(dòng)時(shí)電流波形

五、英威騰Goodrive5000系列高壓矢量變頻器

Goodrive5000系列矢量高壓變頻器是深圳市英威騰電氣股份有限公司自主研發(fā)、設計、生產(chǎn)的第二代高壓變頻調速裝置。

• 三核控制，精度高、速度快、抗干擾能力強

• LVRT低壓電穿越技術(shù)，有效避免電網(wǎng)不穩定帶來(lái)的停機問(wèn)題

• 單元在線(xiàn)旁路技術(shù)，保證生產(chǎn)連續性

• 物聯(lián)網(wǎng)遠程監控技術(shù)，數據無(wú)線(xiàn)監控、遠程故障診斷、設備臺賬管理 

五、結束語(yǔ)

在現代工業(yè)生產(chǎn)中，越來(lái)越注重環(huán)保和節能的重要性。配套使用英威騰高低壓變頻器的MVR系統，在提高節能的同時(shí)，增加設備的自動(dòng)化程度，提高整個(gè)系統的工作穩定性，可廣泛應用于化工、制藥、造紙、污水處理、海水淡化等行業(yè)，市場(chǎng)前景非常廣闊。