يعمل نظام تبخير إعادة ضغط البخار الميكانيكي (MVR) على مبدأ إعادة تدوير الطاقة في البخار المتولد أثناء عملية التبخير. وبدلاً من الاعتماد على مصادر الحرارة الخارجية مثل البخار، يستخدم نظام إعادة ضغط البخار الميكانيكي ضاغطًا ميكانيكيًا لضغط البخار وإعادة تدويره، مما يحسن بشكل كبير من كفاءة النظام في استخدام الطاقة. وفيما يلي شرح مفصل لكيفية عمله:
- التبخر:
محلول التغذية: يتم تغذية خليط سائل (مثل الماء والمواد الصلبة الذائبة) في المبخر.
التسخين: يتم تسخين السائل في البداية بواسطة البخار أو بخار موجود (حسب تصميم النظام) لبدء عملية التبخير. ومع تسخين محلول التغذية، يتحول جزء من المذيب (الماء عادةً) إلى بخار. - ضغط البخار:
الضغط الميكانيكي: يتم التقاط البخار المتولد في المبخر وإرساله إلى ضاغط بخار ميكانيكي. يعمل الضاغط على زيادة ضغط البخار، مما يؤدي بدوره إلى رفع درجة حرارته (وهذا يتبع مبدأ الديناميكا الحرارية حيث تؤدي زيادة الضغط إلى رفع درجة غليان الغاز).
نقل الطاقة: تعمل عملية الضغط بشكل أساسي على "تركيز" البخار، مما يزيد من درجة حرارته وطاقته. - استرداد الحرارة:
إعادة استخدام الطاقة: يتم الآن استخدام البخار عالي الحرارة والضغط العالي من الضاغط كمصدر حرارة للمبخر. يُعاد إدخال هذا البخار إلى غرفة التبخير، حيث يُستخدم لتسخين محلول التغذية الوارد.
تسخين فعال: تقوم العملية بشكل أساسي "بإعادة تدوير" الحرارة التي استخدمت في الأصل لتوليد البخار. ومن خلال إعادة استخدام هذه الطاقة، تقل الحاجة إلى التدفئة الخارجية (مثل البخار) بشكل كبير أو حتى يتم التخلص منها. - التكثيف:
تكثيف البخار: بعد أن ينقل البخار حرارته إلى محلول التغذية، يتم تكثيفه مرة أخرى إلى سائل. يمكن إزالة البخار المتكثف كسائل بواسطة مكثف، والذي عادةً ما يبرد البخار عن طريق تمريره عبر مبادلات حرارية أو ملفات تبريد.
إعادة تدوير البخار المكثف: يمكن مواصلة معالجة السائل المكثف (الماء الآن) أو التخلص منه اعتمادًا على العملية، أو في بعض الحالات، إعادة استخدامه في مراحل أخرى من النظام. - التركيز النهائي:
ومع استمرار عملية التبخير مع استمرار عملية التبخير مع البخار المسخن، يزداد تركيز محلول التغذية، ويتم إزالة المذيب تدريجيًا. وينتج عن ذلك منتج سائل أكثر تركيزًا.
