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从理论计算上比较双效与单效浓缩蒸发器的能耗 从理论上讲，在同样的条件下蒸发一定量的水需要同样多的水蒸汽，由于存在热量的损 失，因而单效浓缩蒸发器的蒸汽消耗量约为其蒸发（水）量的1.1 倍左右。而在双效浓缩蒸 发器中，蒸发同样的（水）量其蒸汽的消耗量和冷却水的消耗量仅为单效的一半左右，下面 通过对热量和物料平衡计算进一步来证明这一点： 3.1 单效浓缩蒸发器 条件：蒸发水量 1 000 kg/h，加热蒸汽压力0.2 MPa，真空度-0.7 MPa 计算： 0.2 MPa 加热蒸汽的冷凝热为γ 1=2 185.4 kJ/kg； 在-0.7 MPa 时(水的饱和温度为66.5 ℃) ，水汽化热为γ 2=2 333.7 kJ/kg （1）蒸汽消耗量 蒸发 1 000 kg/h 水需要的热量Q，Q=1 000 kg/h ×2 333.7 kJ/kg=2.333 ×106 kJ/h 设加热蒸汽的热损失为 10%，所需蒸汽量G， G=Q ×（1＋10%）÷γ 1=2.333×106 kJ/h×（1＋10%）÷2 185.4 kJ/kg=1 174.5 kg/h （2 ）冷却水需量G 水 设：冷却水进水温度为t1=25 ℃，冷却水出口温度为t2=35 ℃，忽略温度差的损失。 二次蒸汽的冷凝温度亦即其蒸发温度，其冷凝热=汽化热=γ 2=2 333.7 kJ/kg ，根据热量 平衡，故冷却水吸收的热量也为Q=2.333 ×106 kJ/h ∴Q= G 水×C 水（t2 －t1 ） G 水=Q ÷C 水（Q2 ）=2.333 ×106 kJ/h÷[4.174 kJ/kg℃×(35-25) ℃] =55 893.6 kg/h=55.9 t/h 可见冷却水的需要量是很大的，若不循环使用是很不经济的（特别在缺水的地区），但 循环使用又需要采用冷却装置（如冷却塔），即要增加投资和动力能源消耗。 3.2 双效浓缩蒸发器 根据有关数据（参见《基础化学工程》P289 ），在双效中（指顺流法），一效和二效蒸发水 量的比例为W1:W2=1:1.1 。 ∵W1 ＋ W2=1 000 kg ∴W1=476.2 kg ，W2=523.8 kg （1）蒸汽消耗量G1 设：一效蒸发室压力为-0.4MPa,二效蒸发室压力为-0.7 MPa,其相对应的蒸发温度（水）分别 为85.6 ℃和66.5 ℃,对应的汽化热（即冷凝热）分别为γ 1=2 393.9 kJ/kg，γ 2=2 333.7 kJ/kg 。 仍设：生蒸汽的压力为0.2 MPa，其冷凝热为γ 0=2 185.4 kJ/kg 一效中蒸发W1 的水所需的热量Q1，Q1= W1γ 1=476.2 kg×2 393.9 kJ/kg =1 139 975.2 kJ 生蒸汽放出的热量Q2，Q2= G1γ 0 ∵热量平衡Q1=Q2，Q1= G1γ 0 ∴G1=Q 1/γ 0=1 139 975.2 kJ/2 185.4 kJ/kg=521.63 kg 考虑到 10%的热损耗，实际所需蒸汽的量为521.63 kg×（1＋10%）=573.79 kg 由于二效蒸发的热量是由一效溶液蒸发的二次蒸汽提供的，故不需另外提供热能。 （2 ）冷却水需量G 水 二效中蒸发的水分所需的热量Q2，Q2=W2γ 2=523.8 kg ×2 333.7 kJ/kg=122 392.06 kJ 该热量，也即二效中二次蒸汽冷凝时冷却水所需吸收的热量Q 水 仍设：冷却水进水温度为t1=25 ℃，冷却水出口温度为t2=35 ℃ 则冷却水W 水的需量，Q 水=W 水C 水（t2 －t1 ） ∴W 水=Q 水÷C 水（t2 －t1 ）=122 392.06 ÷[4.17 ×(35 －15)]=29 313.96 kg/h=29.3 t/h 3.3 能耗比较结论 可见双效浓缩蒸发器冷却水的消耗量仅为单效浓缩蒸发器的29.3/55.9=52.4% 。 4 结语 浓缩工段对制药企业来说是能耗的重头，很多企业甚至要占到其全部蒸汽消耗的60% ， 甚至更多。目前，还有不少制药企业在浓缩工段仍在使用单效浓缩蒸发器，根据以上的分析 可以清楚地了解，这是很不经济的。可能这些企业的管理者不一定知道这一问题，他们可能 认为更新一台双效浓缩蒸发器会增加几十万的投资，而原来的单效设备报废了又觉得可惜。 其实这种担心是不必要的，一是使用双效浓缩蒸发器不到一年时间所节约的