CN105688427A - 机械式蒸汽再压缩蒸发装置及污水处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于蒸发分离装置领域，公开了一种机械式蒸汽再压缩蒸发装置，包括蒸发器、分离器和压缩机；所述蒸发器的管程与所述分离器连通；所述分离器与所述压缩机的吸气口连通；所述压缩机的排气口与所述蒸发器的壳程连通；还包括驱动压缩机的调速电机。使用该机械式蒸汽再压缩蒸发装置处理污水，尤其是工业污水时，能够维持稳定的负压环境，提高该装置的工作稳定性，从而提高处理后出水的质量。

Description

机械式蒸汽再压缩蒸发装置及污水处理设备

技术领域

本发明涉及蒸发分离装置领域，特别涉及一种机械式蒸汽再压缩蒸发装置；此外，本发明还涉及一种污水处理设备。

背景技术

MVR(MechanicalVaporRecompression，机械式蒸汽再压缩)蒸发装置采用低温和低压汽蒸技术及清洁能源(即电能)，产生蒸汽，将媒介中的水分分离出来。MVR蒸发装置以其突出的节能特性，广泛的用于化工、制药、食品、饮料、环保等行业。

MVR蒸发装置应用于环保领域中的污水处理的工作原理为，通过降低蒸发器中的压力来降低被处理的污水的沸点，从而耗费很少的能源就可以将污水中的水分及易挥发组分蒸发分离出来。

发明人经过研究发现，即使同一工厂在同一工艺下的污水，当存放时间的不同、微生物种类发生变化，或是上游工艺发生了变化时，都会影响采用了MVR蒸发装置的污水处理装置的污水处理效果，即，现有技术中采用了MVR蒸发装置的污水处理设备污水处理效果不够稳定，处理后出水的质量存在较大波动。

因此，MVR蒸发装置处理工业污水时的稳定性差，是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

因此，为解决上述技术问题，本发明提供一种处理污水，尤其是工业污水时适应性好的MVR蒸发装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种机械式蒸汽再压缩蒸发装置，包括蒸发器、分离器和压缩机；所述蒸发器的管程与所述分离器连通；所述分离器与所述压缩机的吸气口连通；所述压缩机的排气口与所述蒸发器的壳程连通；还包括驱动压缩机的调速电机。

进一步地，上述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置还包括设有第一比例阀的第一管路；所述第一管路的一端与所述压缩机的吸气口连通，另一端与所述蒸发器底部的壳程连通。

进一步地，上述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，还包括设有第二比例阀的第二管路；所述第二管路的一端与所述蒸发器的壳程连通，另一端与所述分离器连通。

进一步地，上述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，还包括控制机构；所述控制机构包括管程负压检测单元和调节单元；所述管程负压检测单元用于采集所述蒸发器的管程内的压力数据；所述调节单元用于根据包括有所述压力数据的参数和预设规则对所述调速电机、第一比例阀和第二比例阀中的一种或任意组合进行调节。

进一步地，上述的控制机构还包括壳程温度检测单元；所述壳程温度检测单元用于采集所述蒸发器的壳程的温度数据；所述参数还包括所述温度数据。

进一步地，上述预设规则包括第一子规则，第二子规则和第三子规则中的一种或任意组合；所述第一子规则包括所述压力数据与所述第一比例阀的开度的第一对应关系；所述第二子规则包括所述压力数据与所述第二比例阀的开度的第二对应关系；所述第三子规则包括所述压力数据与所述调速电机的转速的第三对应关系。

进一步地，所述第一子规则的优先级大于所述第二子规则；所述第二子规则的优先级大于所述第三子规则。

进一步地，上述预设规则还包括：第四子规则；所述第四子规则包括所述温度数据与所述第一比例阀的开度的第四对应关系，和，与所述第四子规则对应的多个压力区间。

进一步地，上述调速电机为变级电机。

另一方面，本发明还提供一种污水处理设备，包括上述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置。

本发明人经过分析，认为MVR蒸发装置应用于处理工业污水时稳定性差的原因，主要是由于MVR蒸发装置采用负压蒸馏技术，当工业污水中的高挥发性物质的量或者组分发生变化时，使蒸发器内的负压环境发生变化，从而造成了处理对象的沸点等物理参数的变化，进而也就影响污水的处理效果。在本发明中，采用了调速电机来驱动压缩机，通过调速电机的转速变化来控制压缩机的工作功率，进而调节蒸发器管程内的负压，这样就可以使蒸发器管程内的负压环境随时与处理对象所需的污水处理工艺相匹配。具体来说，由于本发明实施例中的调速电机可以改变电机转速，从而可以通过改变压缩机的工作状态，来控制蒸发器管程内的不同程度的负压环境，这样，在进行工业污水处理过程中，即使污水中的高挥发性物质的量或者组分发生变化导致管程内的负压产生变化，也可以及时通过调整调速电机改变压缩机来控制管程内的负压大小，从而在管程内形成稳定的负压环境。

由上可知，在本发明实施例中，通过调速电机来使得整个污水处理过程中蒸发器内的负压得到有效控制，从而提高MVR蒸发装置处理工业污水时的稳定性，进而也就提高了处理后出水的质量。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的机械式蒸汽再压缩蒸发装置的其中一种具体实施方式的示意图；

图2为本发明的机械式蒸汽再压缩蒸发装置的控制机构的其中一种具体实施方式的示意图；

附图标记说明：机械式蒸汽再压缩蒸发装置1；蒸发器2；管程21；壳程22；分离器3；压缩机4；吸气口41；排气口42；调速电机5；第一管路6；第一比例阀61；第二管路7；第二比例阀71；冷凝装置8；控制机构9；管程负压检测单元91；调节单元92；壳程温度检测单元93。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参考图1，一种机械式蒸汽再压缩蒸发装置，包括蒸发器2、分离器3和压缩机4；蒸发器2的管程21与分离器3连通；分离器3与压缩机4的吸气口41连通；压缩机4的排气口42与蒸发器2的壳程22连通；还包括驱动压缩机4的调速电机5。

上述的壳程系指蒸发器内换热管外部的流通空间。管程系指换热管内的通道及相关通部分。调速电机是通过改变电机的级数、电压、电流、频率等方法改变电机的转速，以使电机达到较高的使用性能的一种电机，例如，无极调速电机、变级电机等。上述蒸发器与分离器可以组合装配成整体，也可以为两个独立的装置。

为了降低设备能耗，MVR装置采用负压蒸馏技术。负压是指低于常压(即一般说的一个大气压)的气体压力状态。处理液在一定的负压下沸腾蒸发，由于负压环境，处理液的沸点会低于其在常压下的沸点，因此在同样的进液温度下，达到处理液沸腾所需要的能量就会显著的降低。

本发明人经过分析，认为MVR蒸发装置应用于处理工业污水时稳定性差的原因，主要是由于MVR蒸发装置采用负压蒸馏技术，当工业污水中的高挥发性物质的量或者组分发生变化时，使蒸发器2内的负压环境发生变化，从而造成了处理对象的沸点等物理参数的变化，进而也就影响污水的处理效果。在本实施方式中，采用了调速电机5来驱动压缩机4，通过调速电机5的转速变化来控制压缩机4的工作功率，进而调节蒸发器2管程21内的负压，这样就可以使蒸发器2管程21内的负压环境随时与处理对象所需的污水处理工艺相匹配。具体来说，由于本发明实施例中的调速电机5可以改变电机转速，从而可以通过改变压缩机4的工作状态，来控制蒸发器2管程21内的不同程度的负压环境，这样，在进行工业污水处理过程中，即使污水中的高挥发性物质的量或者组分发生变化导致管程21内的负压产生变化，也可以及时通过调整调速电机5改变压缩机4来控制管程21内的负压大小，从而在管程21内形成稳定的负压环境。

由上可知，在本发明实施例中，通过调速电机5来使得整个污水处理过程中蒸发器2内的负压得到有效控制，从而提高MVR蒸发装置处理工业污水时的稳定性，进而也就提高了处理后出水的质量。

进一步的，在另一个具体的实施方式中，本发明的机械式蒸汽再压缩蒸发装置还包括设有第一比例阀61的第一管路6；第一管路6的一端与压缩机4的吸气口41连通，另一端与所述蒸发器2底部的壳程22连通。

压缩机4的吸气口41与管程21连通，管程21中的气体经过压缩机4的压缩，温度和压力升高，从排气口42进入壳程22，与管程21内的液体进行换热，维持管程21内液体蒸发所需热量，壳程22内气体中的水蒸气和冷凝性气体放热后变成液体，汇集在蒸发器2底部的壳程22中。在压缩机4转速一定的情况下，如果从壳程22传递过来的热量增多，则管程21中液体的蒸发量就会增大，负压就会逐渐上升；相反的，如果从壳程22传递过来的热量减少，管程21内液体的蒸发量相应减少，则管程21内负压会逐渐下降。上述负压是指低于常压(即一般说的一个大气压)的气体压力状态；负压下降是指一定空间内的气体越来越少；相应的负压上升是指一定空间内的气体越来越多，但总的气体压力仍低于常压。

利用这个原理，设置第一管路6，壳程22内放热后冷凝下来的液体进入与蒸发器2底部的壳程22连通的第一管路6。第一管路6的另一端与压缩机4的吸气口41连通，则从底部壳程22中排出的液体可以被压缩机4吸入吸气口41，从管程21进入压缩机4的气体被来自第一管路6的液体冷却，降低了经过压缩机4的气体的温度，进而调节了进入壳程22气体的温度，达到控制壳程22内温度的效果。壳程22内的温度变化，导致管程21内液体蒸发量的变化，最终起到调节控制管程21内负压的作用。在第一管路6上设有第一比例阀61，第一比例阀61的开度为0％至100％。第一比例阀61可以实现对通过第一管路61的液体的节流控制，即通过控制第一比例阀61的开度，可以按需任意调节进入压缩机4的吸气口41的液体的量，从而准确控制进入壳程22气体的温度，进而调节管程21内的负压。

当管程21内负压上升时，增大第一比例阀61的开度，增加冷却液体的流量，从而降低压缩机4内气体的温度，降低壳程22的温度，减少管程21内的蒸发量，负压下降。反之，当管程21内负压下降时，减小第一比例阀61的开度即可使负压上升。而当管程21内负压不变时，若壳程22的实际温度与预定工艺的温度不相符，也可以通过调节第一比例阀61的开度，将壳程22的温度调节至预定温度，从而调整管程21内的温度，使管程21内温度保持恒定，以保证整个换热的平稳。

总的来说，通过调度电机5以及设有第一比例阀61的第一管路6，既可以直接从调速电机5控制管程21内的负压，也可以间接从第一管路6控制管程21内的负压，二者配合工作，一方面减少调速电机的调节频率，延长设备寿命，另一方面同时可以进一步调节负压高低，将管程21内的负压的波动控制在较小的范围内，从而提高MVR蒸发装置处理工业污水时的稳定性，进而也就提高了处理后出水的质量。

上述第一管路6的另一端还可以与冷凝装置8连通，使蒸发器2的壳程22中的液体流入冷凝装置8，冷凝装置8再与压缩机4的吸气口41连通。冷凝装置8起到储存冷凝液体和缓冲的作用，避免冷凝液体大量集聚在壳程22内，影响蒸发器2的正常工作。

进一步的，在另一个具体实施方式中，机械式蒸汽再压缩蒸发装置还包括设有第二比例阀71的第二管路7；第二管路7的一端与蒸发器2的壳程22连通，另一端与分离器3连通。

第一管路6和第一比例阀61通过控制进入壳程22的气体的温度来控制壳程22的温度，进而影响管程21内的蒸发量，再起到调节管程21内的负压的效果。从温差变化到热能传递的变化，再到蒸发量的变化，最后到负压的变化，这个过程存在一定的延时，因此难以快速抑制负压波动。通常情况下，管程21与壳程22是不连通的，为了实现对负压波动的抑制，也可以设置直接连通管程21与壳程22的第二管路7，在第二管路7上设置第二比例阀71。当管程21内负压波动较大时，可以通过第二管路7和第二比例阀71，使得壳程22内气体进入管程21，达到快速抑制负压波动的目的。具体来说，管程21内气体经过压缩机4的压缩后进入壳程22，壳程22内气体的压力高于管程21，当第二管路7连通管程21和壳程22时，壳程22内气体因为压力的作用不断回抽进入管程21。第二比例阀71可以在0％至100％范围内任意控制第二管路7内的实际流通面积，进而精确控制通过第二管路7的回抽气体的流量，从而迅速准确地控制管程21内的负压。

当管程21内负压下降时，打开或增大第二比例阀71的开度，让更多壳程22内的气体流回管程21，快速抑制负压下降；反之，当管程21的负压上升时，则减小或关闭第二比例阀71的开度。

第二管路7可以与第一管路6分别单独控制管程21内负压的波动，也可以协同控制。例如，当管程21内负压剧烈下降时，打开或增大第二比例阀71的开度，让更多壳程22内的气体流回管程21，快速抑制负压下降。同时减小或关闭第一比例阀61的开度。当管程21内负压回到一定范围时，再缓慢关闭第二比例阀71，一方面减少第二管路7内回流的气体，减少能量的浪费，以最小的第二比例阀71的开度值来维持当前的负压，另一方面让第一管路6的温度间接控制逐渐起到更大的控制作用，直到调节至期望的工艺条件。

总的来说，通过调度电机5以及设有第二比例阀71的第二管路7，二者配合工作，一方面减少调速电机的调节频率，延长设备寿命，另一方面同时可以快速抑制管程21内负压的波动，准确快速地调节负压高低，将管程21内的负压的波动控制在较小的范围内，从而提高MVR蒸发装置处理工业污水时的稳定性，进而也就提高了处理后出水的质量。

通过调度电机5、设有第一比例阀61的第一管路6以及设有第二比例阀71的第二管路7，三者配合工作，一方面减少调速电机的调节频率，延长设备寿命；另一方面第二管路7可以快速抑制管程21内负压的波动，维持负压稳定在一定范围内；此外，当较大的负压波动被快速抑制后又可以使第一管路6占更大的主导作用，间接调节管程21内的负压，减少第二管路7直接回抽气体造成的能量浪费。如此，三者配合可以进一步准确快速节能地调节管程21的负压，将管程21内的负压的波动控制在较小的范围内，从而提高MVR蒸发装置处理工业污水时的稳定性，进而也就提高了处理后出水的质量。

请参见图2，上述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，还包括控制机构9；控制机构包括管程负压检测单元91和调节单元92；管程负压检测单元91用于采集蒸发器2的管程21内的压力数据；调节单元92用于根据包括有压力数据的参数和预设规则对调速电机5、第一比例阀61和第二比例阀71中的一种或任意组合进行调节。

上述的控制机构9还可以包括壳程温度检测单元93；壳程温度检测单元93用于采集蒸发器2的壳程22的温度数据；上述参数还包括温度数据。

控制机构9可以根据管程21内压力和温度的实际情况进行调节，实现自动化维持机械式蒸汽再压缩蒸发装置负压和/或温度环境稳定的目的。

在本发明实施例中，控制机构9还可以包括指令模块；也可以在调速电机5、第一比例阀61和第二比例阀71中包含各自对应的指令模块。这样，指令模块根据预设规则和参数生成控制指令，调节单元92就可以对调速电机5、第一比例阀61和第二比例阀71中的一种或任意组合进行调节了。

在实际应用中，预设规则可以包括多个子规则。

具体而言，预设规则可以包括第一子规则，第一子规则包括所述压力数据与所述第一比例阀61的开度的第一对应关系。

预设规则还可以包括第二子规则，第二子规则包括所述压力数据与所述第二比例阀71的开度的第二对应关系。

预设规则还可以包括第三子规则，第三子规则包括所述压力数据与所述调速电机5的转速的第三对应关系。

此外，预设规则还可以包括第四子规则，第四子规则包括温度数据与第一比例阀61的开度的第四对应关系，和，与所述第四子规则对应的多个压力区间。

举例来说，上述的第一对应关系，可以是在第一压力区间内，随压力的递增，对应的第一比例阀61开度也递增。

上述的第二对应关系，可以是在第二压力区间内，随压力的递增，对应第二比例阀71开度递减。

上述的第三对应关系，可以是在第三压力区间内，随压力的递增，对应的调速电机5的转速也递增。

上述的第四对应关系，可以是在第四温度区间内，随温度的递增，对应的第一比例阀61开度也递增。

这样，指令模块根据接收到的来自管程负压检测单元91的压力数据，通过先确认属于相应的特定压力区间，再确定相应的子规则中相应的对应关系，生成用于控制第一比例阀61开度、第二比例阀71开度或调速电机5转速的控制指令，来控制相应的第一比例阀61、第二比例阀71或调速电机5。类似的，指令模块根据接收到的来自管程负压检测单元91的压力数据，以及来自壳程温度检测单元93的温度数据，通过先确认属于相应的特定压力区间，再确定相应子规则中相应的对应关系，生成用于控制第一比例阀61开度的控制指令，来控制第一比例阀61。

第一子规则、第二子规则及第三子规则均是为了实现当MVR蒸发装置内负压不处于预设范围之内时，自动化将MVR蒸发装置的管程21内的负压调节至预设范围之内。

第四子规则是为了实现当MVR蒸发装置内负压在预设范围之内时，自动化将MVR蒸发装置的管程21内的温度也维持在预设范围之内。

在本发明实施例中，还可以通过设定优先级的方式来确定哪些子规则生效，或是，多个子规则生效的先后顺序。

在一个具体的实施例中，预设规则包括第一子规则、第二子规则、第三子规则；子规则的优先级从高到低分别为：第一子规则，第二子规则，第三子规则。从而，当管程21中的负压环境出现大波动时通过改变调速电机5的转速来控制，较小的波动通过第一管路6和第二管路7来控制。第一管路6调节速度较慢，但能耗低；第二管路7调节速度快，但相对而言浪费能量；调速电机5虽然调节速度较快，可以较简便地调节负压，但频繁改变调速电机的转速会大大损耗电机本身，缩短使用寿命。三个子规则按上述优先级运行，则可以准确迅速、高效节能地维持负压环境的稳定。

第一子规则包括：

预先设定，压力为R0，对应的第一比例阀61的开度为Y0。第一压力区间为(-∞，R2)∪(R1，+∞)，压力R1对应的第一比例阀61的开度为Y1；R2对应的第一比例阀61的开度为Y2；其中R2＜R0＜R1，Y2＜Y0＜Y1。任意压力Ra、Rb均属于第一压力区间，对应的第一比例阀61的开度分别为Ya、Yb，并且Ra＜Rb，Ya＜Yb。

第二子规则包括：

预先设定，压力为R0，对应的第二比例阀71的开度为K0。第二压力区间为(-∞，R2)∪(R1，+∞)，压力R1对应的第二比例阀71的开度为K1；R2对应的第二比例阀71的开度为K2；其中R2＜R0＜R1，K2＞K0＞K1。任意压力Ra、Rb均属于第二压力区间，对应的第二比例阀71的开度分别为Ka、Kb，并且Ra＜Rb，Ka＞Kb。

第三子规则包括：

预先设定，压力为R0，对应的调速电机5的转速为S0。第三压力区间为(-∞，R4)∪(R3，+∞)，压力R3对应的调速电机的转速为S3；R4对应的调速电机的转速为S4；其中，R4＜R2＜R0＜R1＜R3；S4＜S0＜S3。任意压力Ra、Rb均属于第三压力区间，对应的调速电机的转速分别为Sa、Sb，并且Ra＜Rb，Sa＜Sb。

工作时，调节单元92接收来自管程负压检测单元91的压力数据Rx，由于三个子规则的优先级从高到低为第一子规则，第二子规则，第三子规则，因此首先运行第一子规则。

判断Rx是否属于第一压力区间(-∞，R2)∪(R1，+∞)：

若Rx∈(R1，+∞)，则生成将第一比例阀61的开度调节为Yx的控制指令。由于原本第一比例阀61的开度Y0小于Yx，即增大了第一比例阀61的开度。

若Rx∈(-∞，R2)，则生成将第一比例阀61的开度调节为Yx的控制指令。由于原本第一比例阀61的开度Y0大于Yx，即减小了第一比例阀61的开度。

若R2≤Rx≤R1，即Rx不属于第一压力区间，则不生成控制指令。第一子规则运行结束。

再根据优先级运行第二子规则。

判断Rx是否属于第二压力区间(-∞，R2)∪(R1，+∞)：

若Rx∈(R1，+∞)，则生成将第二比例阀71的开度调节为Kx的控制指令。由于原本第二比例阀71的开度K0大于Kx，即减小了第二比例阀71的开度。

若Rx∈(-∞，R2)，则生成将第二比例阀71的开度调节为Kx的控制指令。由于原本第二比例阀71的开度K0小于Kx，即增大了第二比例阀71的开度。

若R2≤Rx≤R1，即Rx不属于第二压力区间，则不生成控制指令。第二子规则运行结束。

最后运行第三子规则。

判断Rx是否属于第三压力区间(-∞，R4)∪(R3，+∞)：

若Rx∈(R3，+∞)，则生成将调速电机5的转速调节为Sx的控制指令。由于原本调速电机5的转速S0小于Sx，即增大了调速电机5的转速。

若Rx∈(-∞，R4)，则生成将调速电机5的转速调节为Sx的控制指令。由于原本调速电机5的转速S0大于Sx，即减小了调速电机5的转速。

若R4≤Rx≤R3，即Rx不属于第三压力区间，则不生成控制指令。第三子规则运行结束。

循环运行上述步骤：调节单元92接收来自管程负压检测单元91的压力数据Rx，按照优先级依次运行第一、第二、第三子规则。

进一步地，上述具体实施方式中，还可以包括第四子规则。第四子规则的优先级优于第一子规则。第四子规则是为了实现当MVR蒸发装置内负压在预设范围之内时，自动化将MVR蒸发装置的管程内的温度也维持在预设范围之内。

第四子规则包括：

预先设定，第四压力区间为(R2，R1)。第四温度区间为(-∞，T2)∪(T1，+∞)。温度为T0，对应的第一比例阀61的开度为Y0’，温度T1对应的第一比例阀61的开度为Y1’；温度T2对应的第一比例阀61的开度为Y2’；其中T2＜T0＜T1，Y2’＜Y0’＜Y1’。任意温度Ta、Tb均属于第四温度区间，对应的第一比例阀61的开度分别为Ya’、Yb’，并且Ta＜Tb，Ya’＜Yb’。

工作时，调节单元92接收来自管程负压检测单元91的压力数据Rx，以及来自壳程温度检测单元93的温度数据Tx。

判断Rx是否属于第四压力区间(R2，R1)：

若Rx∈(R2，R1)，则判断温度是否属于第四温度区间(-∞，T2)∪(T1，+∞)：(1)若Tx∈(T1，+∞)，则生成将第一比例阀61的开度调节为Yx’的控制指令。由于原本第一比例阀61的开度Y0’小于Yx’，即增大了第一比例阀61的开度。(2)若Tx∈(-∞，T2)，则生成将第一比例阀61的开度调节为Yx’的控制指令。由于原本第一比例阀61的开度Y0’大于Yx’，即减小了第一比例阀61的开度。(3)若T2≤Tx≤T1，即Tx不属于第四温度区间，则不生成控制指令。第四子规则运行结束。重新运行第四子规则。

若Rx不属于第四压力区间，则不生成控制指令。第四子规则运行结束。运行下一优先级的子规则，即第一子规则。

在另一个具体实施方式中，控制机构9中还可以包括停机单元，停机单元用于根据参数和停机规则生成停机指令。例如，当结束上述实施例中的一个循环运行之后，停机单元判定是否符合停机规则。如果符合，则装置停机；如果不符合，则装置重复上述循环。

在另一个具体的实施方式中，调速电机为变级电机。在工业中，要实现电机的无极调速，一般使用变频器。在使用MVR蒸发装置时，压缩机的功率往往很大，因此其驱动电机的功率也很大，对于这样的电机，如果使用变频器有三个缺点：价格昂贵，且维护成本高；电磁干扰较大，会对现场仪表和传感器带来较大的影响；散热困难，尤其在MVR蒸发装置周围。在本实施方式中使用变级电机，通过改变极数可以实现电机的有级调速，由于不需要变频，电磁干扰很小，其变速所需的成本比起大型变频器也比较低廉，且不需要额外的散热。由此，变级电机克服了无极调速电机的缺点。

此外，MVR蒸发装置中，变级电机配合设有第一比例阀61的第一管路6以及设有第二比例阀71的第二管路7，则管程21中的负压环境出现大波动时通过改变电机转速来控制，较小的波动通过第一管路6和第二管路7来控制，迅速准确、高效节能地维持负压环境的稳定。

在另一个具体实施方式中，还提供一种污水处理设备，包括上述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置。由于上述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置具有上述的有益效果，具有该蒸发装置的污水处理设备也具有相应的有益效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机械式蒸汽再压缩蒸发装置，包括蒸发器、分离器和压缩机；所述蒸发器的管程与所述分离器连通；所述分离器与所述压缩机的吸气口连通；所述压缩机的排气口与所述蒸发器的壳程连通；其特征在于，还包括驱动压缩机的调速电机。

2.如权利要求1所述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于，还包括设有第一比例阀的第一管路；所述第一管路的一端与所述压缩机的吸气口连通，另一端与所述蒸发器底部的壳程连通。

3.如权利要求1或2所述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于，还包括设有第二比例阀的第二管路；所述第二管路的一端与所述蒸发器的壳程连通，另一端与所述分离器连通。

4.如权利要求3所述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于，还包括控制机构；

所述控制机构包括管程负压检测单元和调节单元；

所述管程负压检测单元用于采集所述蒸发器的管程内的压力数据；

所述调节单元用于根据包括有所述压力数据的参数和预设规则对所述调速电机、第一比例阀和第二比例阀中的一种或任意组合进行调节。

5.如权利要求4所述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于，所述控制机构还包括壳程温度检测单元；

所述壳程温度检测单元用于采集所述蒸发器的壳程的温度数据；

所述参数还包括所述温度数据。

6.如权利要求4所述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于，所述预设规则包括第一子规则，第二子规则和第三子规则中的一种或任意组合；

所述第一子规则包括所述压力数据与所述第一比例阀的开度的第一对应关系；

所述第二子规则包括所述压力数据与所述第二比例阀的开度的第二对应关系；

所述第三子规则包括所述压力数据与所述调速电机的转速的第三对应关系。

7.如权利要求6所述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于，所述第一子规则的优先级大于所述第二子规则；所述第二子规则的优先级大于所述第三子规则。

8.如权利要求5所述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于，所述预设规则还包括：第四子规则；

所述第四子规则包括所述温度数据与所述第一比例阀的开度的第四对应关系，和，与所述第四子规则对应的多个压力区间。

9.如权利要求3所述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置，其特征在于，所述调速电机为变级电机。

10.一种污水处理设备，其特征在于，包括权利要求1～9任一项所述的机械式蒸汽再压缩蒸发装置。