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首先对机械蒸汽再压缩式（MVR）降膜蒸发系统进行整体设计，进而对设备进行改造和搭建，并采用罗茨风机驱动，介绍了其工作原理以及工艺流程，为了更好的进行分析，采用理论分析和实验相结合的研究方法，以水为介质，探究了本系统在不同的蒸发压力及压缩比下，合适的操作域，继而研究了二次蒸汽量、补充水量、蒸汽冷却冷凝放热量、电功耗、单位能耗蒸发水量（SMER）、单位耗功、供热系数COP与压缩比及蒸发压力之间的关系，得到该系统性能指标的变化规律。结果显示，补充水的量约占二次蒸汽量的3%～9%，且补充水的量随着压缩比的提高而提高，近似呈线性关系，在50～70kPa下补充水的量基本不随压缩比的变化而变化；蒸汽冷却冷凝放热量随压缩比的增大而增大，同时，压缩比不变的情况下，蒸汽冷却冷凝放热量随着蒸发压力的提高而提高；当压缩比不变时，电功耗随着进汽压力的提高而提高，进汽压力的大小影响着电动机功耗的增加幅度，进汽压力越大，电机功耗增加幅度越大；进汽压力不变，电机功耗随压缩比的增加而增加，单位质量蒸汽消耗的电量也明显增加。单位能耗蒸发水量（SMER）与供热系数（COP）均随着压缩比的增加而减少；本实验系统最佳操作压缩比范围为1.7～2.1，理想压缩比1.9。本套系统与一效、二效、三效、四效蒸发器相比，分别可以节省75.0%、63.3%、31.1%、8.2%的标煤，节能性与五效蒸发器基本相同，标煤消耗相差不到2%；每蒸发出1t水蒸气，本系统与一效、二效、三效、四效、五效蒸发器相比可分别节约175元、105元、35元、15元、9元，操作费用与五效比较接近。利用Aspen Plus软件建立该系统的模型，并以实验数据作为对比对象，对模型的可靠性进行验证，结果表明，模拟结果与实验所得结果吻合程度较好。最后对本系统进行了工业放大模拟，蒸发量选用1t、3t、5t，考察了电机功耗、蒸汽冷却冷凝放热量、COP与压缩比的关系，最后对误差进行了分析。