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单效蒸发与多效蒸发比较

变宝网07月06日讯

单效蒸发是蒸发操作的一种。其特点是所产生的二次蒸汽不用来使物料进一步蒸发,只是单台设备的蒸发。对于单效蒸发,在给定生产任务和确定了操作条件后,通常需要计算水分蒸发、加热蒸汽消耗和蒸发器的传热面积。

一、单效蒸发流程

蒸发器的种类很多、结构各异,但生产上使用的大部分蒸发器均由两大部分组成,第一部分是下部的加热室,这实际上是一个由若干加热管组成的间壁式换热器;构成蒸发器的另一部分是上部的蒸发室(亦称分离室)。

待蒸发的原料液(稀溶液)送入蒸发器后直接流入加热室的换热管内,而加热蒸汽则进入加热室的管间冷凝,所放出的潜热通过管壁传给在管内流动的料液,使溶液受热沸腾汽化,浓缩了的料液从蒸发器的底部排出,进入浓液贮槽即为产品(常称完成液)。加热蒸汽放热后自身冷凝为冷凝水,由加热室下部排出。

单效蒸发与多效蒸发比较

二、单效蒸发与多效蒸发比较

(一)溶液的温度差损失

单效、多效蒸发的有效温差及温度差损失

单效和多效蒸发过程中均存在温度差损失。若单效和多效蒸发的操作条件相同,即二者加热蒸汽压力相同,则多效蒸发的温度差损失较单效时的大。右图为单效、多效蒸发的有效温差及温度差损失的变化情况。

图中总高代表加热蒸汽温度与冷凝器中蒸汽温度之差,即130℃一50℃=80℃。空白部分代表由于各种原因引起的温度损失,阴影部分代表有效温度差(即传热推动力)。由图中可见,多效蒸发中的温度差损失较单效大。不难理解,效数越多,温度差损失将越大。

(二)蒸发器的生产能力和生产强度

当蒸发过程中若没有温度差损失时,则三效蒸发和单效蒸发的热流基本上是相同的,因此两者的生产能力也大致相同。但是,两者的生产强度截然不同,三效蒸发时的生产强度仪为单效蒸发时的1/3左右。在实际生产中,由于多效蒸发时的温度差损失大于单效蒸发时的,故多效蒸发时的生产能力和生产强度均低于单效蒸发时的。效数越多,温度差损失越大,蒸发装置的生产能力愈小。同时,随着效数加,蒸发器的生产强度降低很快,致使设备投资迅速加。

(三)多效蒸发效数的限制

下表列出了不同效数蒸发的单位蒸汽消耗。随着效数的加,单位蒸汽的消耗会减少.即操作费用降低,但是有效温度差也会减少(即温度差损失大),使设备投资费用人。因此必须合理选取蒸发效数,使操作费和设备费之和为最少。

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