hgyl 第六章 蒸发解读.ppt

* * （2）由加热管内液柱静压强引起的温度差损失 某些蒸发器的加热管内积有一定高度的液层，液层内部各截面上的压强大于液层表面的压强，因此液层内部的沸点高于液面的沸点，液层内部的沸点与液层表面沸点之差称为因液柱静压强引起的温度差损失，用?’’表示。 （3）由于管路中流动阻力而引起的温度差损失 多效蒸发中二次蒸汽由前效送至下一效时，因流动阻力使二次蒸汽压强略有下降，温度也相应降低，致使有效温度差略有损失，这种损失称为因流动阻力而引起的温度差损失，用?’’’表示。一般取经验值1?C～1.5 ?C。 . * * §6-3-2 生产能力及生产强度 一、蒸发器的生产能力 蒸发器的生产能力用单位时间内蒸发的水分量来表示，又称蒸发量，用W表示，[kg/h]。 可用蒸发器的传热速率来衡量其生产能力。 二、蒸发器的生产强度 1、概念：蒸发器的生产强度是指单位时间内在单位传热面积上所蒸发的水分量，用U表示，[kg/m2.h]。 蒸发器的生产强度是衡量蒸发器性能好坏的标准。 . * * 2、提高蒸发器的生产强度的途径： 若为沸点进料，忽略蒸发器的热损失： r’－操作压强下，二次蒸汽的气化潜热，kJ/kg. . * * （1）提高?tm: ?tm=T-t 传热温差取决于加热蒸汽的压强以及冷凝器中二次蒸汽的压强。 加热蒸汽的压强：300～500kPa，特例：600～800kPa 冷凝器的真空度: 要求残压（绝压）?10～20kPa （2）增大总传热系数K： 总传热系数K取决于两侧的对流传热分系数及污垢热阻。一般 ：?o ?i。考虑增大?i为主。管内侧的污垢热阻也是影响总传热系数K的重要因素。 . * * §6－4 多效蒸发 节约能源，提高加热蒸汽的经济程度，使单位质量的加热蒸汽能够除去较多的水分，是蒸发操作中要解决的关键问题之一。多效蒸发就是最有效的措施之一。 . * * 一、多效蒸发的操作原理 将二次蒸汽作为另一蒸发器的加热蒸汽，只要该蒸发器蒸发室的压强和溶液沸点，均比原蒸发器中的低，则引入的二次蒸汽仍能起到加热作用，此时第二个蒸发器的加热室便是第一个蒸发器的冷凝器。 将多个蒸发器这样连接起来一同操作，即组成一个多效蒸发器。每一个蒸发器称为一效，通入生蒸汽的蒸发器称为第一效，利用第一效的二次蒸汽以加热的称为第二效，依此类推。 . * * W－蒸发量，单位时间内蒸发的水分量,kg/h； D－加热蒸汽的消耗量,kg/h。 D / W －单位蒸汽耗量，蒸发单位质量的水分所消耗的加热蒸汽,无量纲。 效数： 单效 双效 三效 四效 五效 D / W： 1.1 0.57 0.4 0.3 0.27 to? To? 多效蒸发可以节省大量的生蒸汽。在蒸发大量水分时，广泛采用多效蒸发。常用的多效蒸发：双效 、 三效、四效，有的多达六效。 . * * 二、多效蒸发流程 根据溶液与二次蒸气的流向，可有不同的加料方法与相应的流程。加热蒸汽的流向都是由第一效顺序流至末效。以三效为例，可以有三种流程： 1、并流加料流程?? （1）流程： 如下图所示。在这种流程中，溶液的流向和蒸气的流向相同，从第1效顺序到第3效，压力逐效降低，溶液浓度逐效升高。 . * * 动画 . * * （2）特点： a.溶液的输送可以利用各效间的压力差进行。 b.溶液由前一效进入后一效时，由于减压，存在自蒸发现象，故后一效产生的二次蒸气略多。 自蒸发现象：在并流流程中，由于后一效的压力较前一效的低，所以，当溶液由前一效进入后一效时，往往由于过热而自行蒸发，常称为自蒸发或闪蒸，这就使后一效可以产生稍多一些的二次蒸气。 . * * c.传热系数逐效减小，最末一、二效尤为显著。 传热系数逐效减小：并流加料时，沿着溶液的流动方向，溶液的浓度不断升高，而其温度却不断降低，溶液的粘度增加很大，使得后一效蒸发器的传热系数常较前一效的为小，这在最末一、二效更为严重。因此，并流加料时，第1效的传热系数往往比末效的大得多。 . * * 2、逆流加料流程 （1）流程：如下图所示。蒸汽还是从第1效顺序到第3效，而溶液的流向和蒸气的流向相反。从第1效到第3效，压力逐效降低，溶液浓度逐效降低。 动画 . * * （2）特点：与并流加料流程相反。 a.逆流加料时，各效之间溶液的输送要用泵来完成。 b.由于多效蒸发时，前一效压力总是比后一效的为高，所以，当溶液由后一效逆流进入前一效时，不仅没有自蒸发，还需多消耗部分热量将溶液加热至沸