淡水资源短缺严重影响着人类的生活与发展,发展海水淡化产业是解决该问题的有效手段。低温多效蒸发(LT-MEE)海水淡化技术有能耗低、产出淡水纯度高等优点,被广泛应用。将蒸汽压缩装置与LT-MEE装置结合,可仅消耗少量高品位能量,回收大量低品能量,达到节能目的。机械蒸汽压缩多效蒸发(MVC-MEE)海水淡化装置以机械蒸汽压缩机为动力,将多效蒸发装置末效蒸发器排出的低压蒸汽压缩再利用,消除了多效蒸发装置尾端凝汽器的热损失。该装置具有热效率高、结构紧凑和仅消耗电能等优点,被广泛应用于化工、制药、海水淡化和污水处理等领域。对该装置不同工作参数下的热力过程进行准确计算是对该装置进行优化设计的前提。本文对适用于低温多效海水淡化的MVC-S/MEE装置进行热力过程数学建模,总结了不同工作参数下,系统造水量、比功耗、传热面积和比面积等重要评价参数的变化规律。基于热力学定律、能量守恒、质量守恒和盐分守恒定理对蒸发器传热过程进行建模。模型包含海水沸点升高引起的传热变化,水和水蒸气热力参数计算依据IAPWS-IF97。将本文模型的计算结果与实际运行结果进行比较验证,结果表明总体误差较小,本文的计算结果对实际工程有参考意义。通过建模计算,得到了总传热温差、末效二次蒸汽温度、压缩机等熵效率、蒸发器效数和进料海水盐度对造水比、浓缩比、比功耗、总传热面积和比面积的影响规律。计算结果表明,在本文计算假设与参数范围内,造水比随总传热温差的减小、压缩机等熵效率的升高和蒸发器效数的增加而增大;比功耗随总传热温差的减小、等熵效率的增加和蒸发器效数的增加而降低;浓缩比随总传热温差的减小、末效二次蒸汽温度的升高、蒸发器效数的增加和进料海水盐度的降低而增加;系统总传热面积和比面积均随总传热温差的增大、末效二次蒸汽温度的降低、蒸发器效数的减少和海水进料盐度的降低而减少。因此,在通过调整工作参数以在减小比功耗时,往往会增加系统比面积,在实际工程设计时MVC-MEE装置存在最优参数设计。将顺流、并流和逆流三种进料流程的MVC-MEE装置在不同工作参数下的热力性能与设备蒸发面积消耗量进行对比。结果表明,在本文计算假设与参数范围内,三种进料流程造水比和比功耗变化规律相似,在蒸发器效数较少时,并流进料装置的SPC最低,在蒸发器效数较多时,逆流进料装置的比功耗最低。此外,进料流程对装置总传热面积和比面积影响较小,不同进料流程装置间总面积最多仅相对相差8.5%。因此实际工程设计确定进料流程时,应优先从系统敏感度、建设维护难易程度等实际角度进行考虑。