hgyl~第六章蒸發(fā)

1、2022-3-161 化工原理化工原理陳玉琴陳玉琴2022-3-162 6-16-1 概述概述 蒸發(fā)是工業(yè)上常用的蒸發(fā)是工業(yè)上常用的濃縮方法濃縮方法。 一、蒸發(fā)概念一、蒸發(fā)概念 1 1、蒸發(fā)蒸發(fā)：使含有不揮發(fā)物質(zhì)的溶液沸騰汽化，：使含有不揮發(fā)物質(zhì)的溶液沸騰汽化，并移出蒸汽，從而使溶液中的溶質(zhì)濃度提高的并移出蒸汽，從而使溶液中的溶質(zhì)濃度提高的單元操作，稱為蒸發(fā)。單元操作，稱為蒸發(fā)。 2 2、蒸發(fā)的、蒸發(fā)的目的目的：將溶液濃縮后將溶液濃縮后, ,冷卻結(jié)晶，冷卻結(jié)晶，獲得獲得固體產(chǎn)品固體產(chǎn)品；獲得純凈的獲得純凈的溶劑產(chǎn)品溶劑產(chǎn)品；獲獲得濃縮的得濃縮的溶液產(chǎn)品溶液產(chǎn)品。2022-3-163 3、蒸發(fā)的

2、必備條件：、蒸發(fā)的必備條件： 被蒸發(fā)的溶液可以是水溶液，也可以是其他溶劑被蒸發(fā)的溶液可以是水溶液，也可以是其他溶劑的溶液。的溶液。本章只討論水溶液的蒸發(fā)。本章只討論水溶液的蒸發(fā)。 加熱蒸汽：加熱蒸汽：工業(yè)上采用的熱源為水蒸氣，稱為加工業(yè)上采用的熱源為水蒸氣，稱為加熱蒸氣熱蒸氣,又稱又稱生蒸汽生蒸汽。 二次蒸汽：二次蒸汽：蒸發(fā)時產(chǎn)生的蒸汽稱為二次蒸汽蒸發(fā)時產(chǎn)生的蒸汽稱為二次蒸汽。蒸發(fā)的必備條件：蒸發(fā)的必備條件：（1）熱能（）熱能（加熱蒸汽）的不斷供給；加熱蒸汽）的不斷供給；（2）二次蒸汽的不斷排除。）二次蒸汽的不斷排除。 2022-3-164二、蒸發(fā)的分類二、蒸發(fā)的分類 1 1、按操作空間的壓力

3、分：常壓蒸發(fā)，加壓蒸發(fā)及減、按操作空間的壓力分：常壓蒸發(fā)，加壓蒸發(fā)及減壓蒸發(fā)。壓蒸發(fā)。 減壓蒸發(fā)減壓蒸發(fā)又稱真空蒸發(fā)。真空蒸發(fā)的特點(diǎn)：又稱真空蒸發(fā)。真空蒸發(fā)的特點(diǎn)： （1） 減壓下，溶液的沸點(diǎn)下降減壓下，溶液的沸點(diǎn)下降，有利于處理熱敏性，有利于處理熱敏性物料物料，且可利用低壓強(qiáng)的蒸汽或廢蒸汽作為熱源；，且可利用低壓強(qiáng)的蒸汽或廢蒸汽作為熱源； （2）溶液的沸點(diǎn)隨所處的壓強(qiáng)的減小而減小溶液的沸點(diǎn)隨所處的壓強(qiáng)的減小而減小，故對，故對相同壓強(qiáng)的加熱蒸氣，當(dāng)溶液處于減壓時，可以提高傳相同壓強(qiáng)的加熱蒸氣，當(dāng)溶液處于減壓時，可以提高傳熱總溫度差；但同時，溶液的粘度會加大，又使總傳熱熱總溫度差；但同時，溶液的

4、粘度會加大，又使總傳熱系數(shù)減??；系數(shù)減??； （3）真空蒸發(fā)系統(tǒng)要求有造成減壓的設(shè)備，如真空泵，）真空蒸發(fā)系統(tǒng)要求有造成減壓的設(shè)備，如真空泵，這樣會使系統(tǒng)的投資和操作費(fèi)用提高。這是不利的一面。這樣會使系統(tǒng)的投資和操作費(fèi)用提高。這是不利的一面。 2022-3-1652、按二次蒸汽的利用情況分：、按二次蒸汽的利用情況分： （1）單效蒸發(fā)：單效蒸發(fā)：將所產(chǎn)生的二次蒸汽不再利用，而將所產(chǎn)生的二次蒸汽不再利用，而直接送往冷凝器冷凝以除去的蒸發(fā)，稱為單效蒸發(fā)。直接送往冷凝器冷凝以除去的蒸發(fā)，稱為單效蒸發(fā)。（2） 多效蒸發(fā)：多效蒸發(fā)：將多個蒸發(fā)器串連，使加熱蒸汽在將多個蒸發(fā)器串連，使加熱蒸汽在蒸發(fā)過程中得到多

5、次利用的蒸發(fā)過程稱為蒸發(fā)過程中得到多次利用的蒸發(fā)過程稱為多效蒸發(fā)。多效蒸發(fā)。動畫動畫2022-3-166 三、蒸發(fā)流程三、蒸發(fā)流程 下圖所示為硝酸銨水溶液蒸發(fā)的簡化流程圖。該流下圖所示為硝酸銨水溶液蒸發(fā)的簡化流程圖。該流程包括蒸發(fā)器和冷凝器。稀硝酸銨水溶液（程包括蒸發(fā)器和冷凝器。稀硝酸銨水溶液（料液料液）經(jīng)預(yù)）經(jīng)預(yù)熱后加入蒸發(fā)器。熱后加入蒸發(fā)器。 蒸發(fā)器的下部是由許多加熱管組成的加熱室蒸發(fā)器的下部是由許多加熱管組成的加熱室，在管在管外用加熱蒸汽加熱管內(nèi)的溶液，外用加熱蒸汽加熱管內(nèi)的溶液，并使之沸騰氣化。經(jīng)濃并使之沸騰氣化。經(jīng)濃縮后的硝酸銨水溶液（完成液）從蒸發(fā)器底部排出?？s后的硝酸銨水溶液（完

6、成液）從蒸發(fā)器底部排出。 蒸發(fā)器的上部為分離室（蒸發(fā)室），汽化產(chǎn)生的蒸蒸發(fā)器的上部為分離室（蒸發(fā)室），汽化產(chǎn)生的蒸汽在分離室及其頂部的除沫器中將其攜帶的液沫予以分汽在分離室及其頂部的除沫器中將其攜帶的液沫予以分離離，然后送往冷凝器被冷凝而除去。，然后送往冷凝器被冷凝而除去。2022-3-167動畫動畫三效動畫三效動畫2022-3-168中央循環(huán)管式蒸發(fā)器中央循環(huán)管式蒸發(fā)器1 1加熱室；加熱室；2 2中央循環(huán)管；中央循環(huán)管；3 3分離室；分離室；4 4外殼外殼中央循環(huán)管式蒸發(fā)器：中央循環(huán)管式蒸發(fā)器：加熱室由管束組成，管束加熱室由管束組成，管束中央有一根直徑較粗的管中央有一根直徑較粗的管子。子。細(xì)

7、管內(nèi)單位體積溶液細(xì)管內(nèi)單位體積溶液受熱面大于粗管的受熱面大于粗管的，因此，因此細(xì)管內(nèi)汽液混合物的密度細(xì)管內(nèi)汽液混合物的密度比粗管內(nèi)的小比粗管內(nèi)的小。這種。這種密度密度差促使溶液作沿粗管下降差促使溶液作沿粗管下降而由細(xì)管上升的連續(xù)規(guī)則而由細(xì)管上升的連續(xù)規(guī)則的自然循環(huán)運(yùn)動的自然循環(huán)運(yùn)動。粗管稱。粗管稱為為降液管降液管或或中央循環(huán)管中央循環(huán)管，細(xì)管稱為沸騰管或加熱管。細(xì)管稱為沸騰管或加熱管。2022-3-169 四、蒸發(fā)操作的特點(diǎn)四、蒸發(fā)操作的特點(diǎn) 1 1、傳熱性質(zhì)：傳熱性質(zhì)：傳熱壁面的一側(cè)為加熱蒸氣進(jìn)行冷傳熱壁面的一側(cè)為加熱蒸氣進(jìn)行冷凝，另一側(cè)為溶液的沸騰，所以凝，另一側(cè)為溶液的沸騰，所以蒸發(fā)過程

8、屬于間壁兩側(cè)蒸發(fā)過程屬于間壁兩側(cè)流體均有相變化的恒溫傳熱過程；流體均有相變化的恒溫傳熱過程； 2 2、溶液性質(zhì)：溶液性質(zhì)：有些溶液在蒸發(fā)過程中有有些溶液在蒸發(fā)過程中有晶體析出，晶體析出，或易結(jié)垢、易生成泡沫或易結(jié)垢、易生成泡沫等，還有些溶液等，還有些溶液高溫下易分解或高溫下易分解或聚合聚合。此外，在蒸發(fā)過程中，隨著溶液的濃縮，其粘度。此外，在蒸發(fā)過程中，隨著溶液的濃縮，其粘度不斷增大，腐蝕性也逐漸加強(qiáng)。所有這些性質(zhì)的不同或不斷增大，腐蝕性也逐漸加強(qiáng)。所有這些性質(zhì)的不同或變化，在蒸發(fā)時都要考慮到，且要根據(jù)不同物料的特性變化，在蒸發(fā)時都要考慮到，且要根據(jù)不同物料的特性和工藝條件的要求，選擇適宜的蒸

9、發(fā)方法和蒸發(fā)設(shè)備。和工藝條件的要求，選擇適宜的蒸發(fā)方法和蒸發(fā)設(shè)備。 2022-3-1610 3 3、溶液的沸點(diǎn)升高：溶液的沸點(diǎn)升高：蒸發(fā)的物料是溶有不揮發(fā)溶蒸發(fā)的物料是溶有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液。在相同壓強(qiáng)下，溶液的沸點(diǎn)高于純?nèi)軇┵|(zhì)的溶液。在相同壓強(qiáng)下，溶液的沸點(diǎn)高于純?nèi)軇ㄋ┑姆悬c(diǎn)。所以，（水）的沸點(diǎn)。所以，當(dāng)加熱蒸汽溫度一定時，蒸發(fā)當(dāng)加熱蒸汽溫度一定時，蒸發(fā)溶液時的傳熱溫差就會比蒸發(fā)純?nèi)軇r的傳熱溫差小溶液時的傳熱溫差就會比蒸發(fā)純?nèi)軇r的傳熱溫差小，而且，溶液的濃度越大，這種影響越顯著。而且，溶液的濃度越大，這種影響越顯著。 4 4、能量利用與回收：能量利用與回收：如何充分利用加熱蒸氣，使如何

10、充分利用加熱蒸氣，使單位質(zhì)量的加熱蒸氣能除去較多的水分單位質(zhì)量的加熱蒸氣能除去較多的水分，亦即如何，亦即如何提提高加熱蒸氣的經(jīng)濟(jì)程度高加熱蒸氣的經(jīng)濟(jì)程度，是蒸發(fā)操作中要考慮的關(guān)鍵，是蒸發(fā)操作中要考慮的關(guān)鍵問題之一。問題之一。 5 5、泡沫夾帶：泡沫夾帶：二次蒸汽中常夾帶大量液沫，冷凝二次蒸汽中常夾帶大量液沫，冷凝前必須設(shè)法除去，否則不但損失物料，而且還會污染前必須設(shè)法除去，否則不但損失物料，而且還會污染冷凝設(shè)備。冷凝設(shè)備。2022-3-16116-26-2 蒸發(fā)設(shè)備蒸發(fā)器蒸發(fā)設(shè)備蒸發(fā)器 蒸發(fā)設(shè)備的作用蒸發(fā)設(shè)備的作用是使進(jìn)入蒸發(fā)器的原料液被加是使進(jìn)入蒸發(fā)器的原料液被加熱，部分氣化，得到濃縮的完成

11、液，同時需要排出熱，部分氣化，得到濃縮的完成液，同時需要排出二次蒸氣，并使之與所夾帶的液滴和霧沫相分離。二次蒸氣，并使之與所夾帶的液滴和霧沫相分離。 蒸發(fā)的主體設(shè)備是蒸發(fā)器，它主要由加熱室和蒸發(fā)的主體設(shè)備是蒸發(fā)器，它主要由加熱室和分離室組成分離室組成。蒸發(fā)的。蒸發(fā)的輔助設(shè)備輔助設(shè)備包括：使液沫進(jìn)一步包括：使液沫進(jìn)一步分離的分離的除沫器除沫器，和使二次蒸氣全部冷凝的，和使二次蒸氣全部冷凝的冷凝器冷凝器。減壓操作時還需減壓操作時還需真空裝置真空裝置。2022-3-1612 一、蒸發(fā)器的分類一、蒸發(fā)器的分類 在蒸發(fā)操作時，根據(jù)兩流體之間的接觸方式不同，在蒸發(fā)操作時，根據(jù)兩流體之間的接觸方式不同，可將

12、蒸發(fā)器分為可將蒸發(fā)器分為間接加熱式間接加熱式蒸發(fā)器和蒸發(fā)器和直接加熱式直接加熱式（P306）蒸發(fā)器。間接加熱式蒸發(fā)器主要由蒸發(fā)器。間接加熱式蒸發(fā)器主要由加熱室加熱室及及分離室分離室組成。按加熱室的結(jié)構(gòu)和操作時溶液的流動情組成。按加熱室的結(jié)構(gòu)和操作時溶液的流動情況，可將工業(yè)中常見的間接加熱蒸發(fā)器分為況，可將工業(yè)中常見的間接加熱蒸發(fā)器分為循環(huán)型循環(huán)型（非膜式）（非膜式）和和單程型（膜式）單程型（膜式）兩大類。兩大類。（膜式蒸發(fā)器）（膜式蒸發(fā)器）(自然循環(huán)蒸發(fā)器、強(qiáng)制自然循環(huán)蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器循環(huán)蒸發(fā)器)（P306）2022-3-1613二、蒸發(fā)器二、蒸發(fā)器（一）循環(huán)型（非膜式）蒸發(fā)器（一）循環(huán)

13、型（非膜式）蒸發(fā)器特點(diǎn)：特點(diǎn)： 溶液在蒸發(fā)器中循環(huán)流動，因而可以提高傳溶液在蒸發(fā)器中循環(huán)流動，因而可以提高傳熱效果。由于引起循環(huán)運(yùn)動的原因不同，又分為自然熱效果。由于引起循環(huán)運(yùn)動的原因不同，又分為自然循環(huán)型和強(qiáng)制循環(huán)型兩類。循環(huán)型和強(qiáng)制循環(huán)型兩類。自然循環(huán)：自然循環(huán)：由于溶液受熱程度不同產(chǎn)生由于溶液受熱程度不同產(chǎn)生密度差密度差引起引起強(qiáng)制循環(huán)：強(qiáng)制循環(huán)：用用泵泵迫使溶液沿一定方向流動迫使溶液沿一定方向流動2022-3-1614 1.1.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器中央循環(huán)管式蒸發(fā)器 加熱室由管束組成，管加熱室由管束組成，管束中央有一根直徑較粗的管束中央有一根直徑較粗的管子。子。細(xì)管內(nèi)單位體積溶液受細(xì)管內(nèi)

14、單位體積溶液受熱面大于粗管的熱面大于粗管的，即細(xì)管內(nèi)即細(xì)管內(nèi)的溶液受熱好，溶液氣化的的溶液受熱好，溶液氣化的多，因此多，因此細(xì)管內(nèi)汽液混合物細(xì)管內(nèi)汽液混合物的密度比粗管內(nèi)的小的密度比粗管內(nèi)的小。這種。這種密度差密度差促使溶液作沿粗管下促使溶液作沿粗管下降而由細(xì)管上升的連續(xù)規(guī)則降而由細(xì)管上升的連續(xù)規(guī)則的自然循環(huán)運(yùn)動的自然循環(huán)運(yùn)動。粗管稱為粗管稱為降液管或中央循環(huán)管，細(xì)管降液管或中央循環(huán)管，細(xì)管稱為沸騰管或加熱管稱為沸騰管或加熱管。1 1加熱室；加熱室；2 2中央循環(huán)中央循環(huán)管；管；3 3分離室；分離室；4 4外殼外殼動畫動畫2022-3-1615 中央循環(huán)管式蒸發(fā)器具有溶液循環(huán)好，傳熱效率高中央

15、循環(huán)管式蒸發(fā)器具有溶液循環(huán)好，傳熱效率高的優(yōu)點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，操作可靠，所以的優(yōu)點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，操作可靠，所以應(yīng)用非常廣泛，有應(yīng)用非常廣泛，有“標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器”之稱。之稱。 為了溶液有良好的循環(huán)，中央循環(huán)管截面積一般為了溶液有良好的循環(huán)，中央循環(huán)管截面積一般為加熱管總截面積的為加熱管總截面積的4040100100。管束高度為。管束高度為1 12m2m，加熱管直徑在加熱管直徑在252575mm75mm之間，長徑比一般為之間，長徑比一般為20204040。 由于結(jié)構(gòu)限制，由于結(jié)構(gòu)限制，循環(huán)速度一般在循環(huán)速度一般在0.40.40.5m/s0.5m/s以下以下，故溶液粘度大

16、、沸點(diǎn)高。故溶液粘度大、沸點(diǎn)高。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器適用于中央循環(huán)管式蒸發(fā)器適用于處理結(jié)垢不嚴(yán)重、腐蝕性較小的溶液。處理結(jié)垢不嚴(yán)重、腐蝕性較小的溶液。2022-3-1616 2. 2. 外熱式蒸發(fā)器外熱式蒸發(fā)器 外熱式蒸發(fā)器的加熱外熱式蒸發(fā)器的加熱管較長，其長徑比為管較長，其長徑比為5050100100。由于循環(huán)管內(nèi)的溶。由于循環(huán)管內(nèi)的溶液未受蒸汽加熱，其密度液未受蒸汽加熱，其密度較加熱管內(nèi)的大，因此形較加熱管內(nèi)的大，因此形成成溶液沿循環(huán)管下降而沿溶液沿循環(huán)管下降而沿加熱管上升的循環(huán)運(yùn)動，加熱管上升的循環(huán)運(yùn)動，循環(huán)速度可達(dá)循環(huán)速度可達(dá)1.5m/s1.5m/s。1加熱室；加熱室；2分離室；分離室；

17、3循環(huán)管循環(huán)管動畫動畫2022-3-16173. 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器 自然循環(huán)蒸發(fā)器共同缺點(diǎn)自然循環(huán)蒸發(fā)器共同缺點(diǎn)就是溶液的循環(huán)速度較慢，傳就是溶液的循環(huán)速度較慢，傳熱效果較差。熱效果較差。 對于粘度大，易結(jié)垢或易對于粘度大，易結(jié)垢或易結(jié)晶的溶液，可采用強(qiáng)制循環(huán)結(jié)晶的溶液，可采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，蒸發(fā)器，這種蒸發(fā)器內(nèi)的溶液這種蒸發(fā)器內(nèi)的溶液是利用外加動力（泵）進(jìn)行循是利用外加動力（泵）進(jìn)行循環(huán)的環(huán)的，循環(huán)速度可達(dá)循環(huán)速度可達(dá)2 25m/s5m/s。泵迫使溶液沿一個方向通過加泵迫使溶液沿一個方向通過加熱管熱管。但是但是動力消耗大動力消耗大：0.40.40.8kW/(m0.8kW/(m2

18、2傳熱面積）。傳熱面積）。 1 1加熱室；加熱室；2 2循環(huán)泵；循環(huán)泵；3 3循循環(huán)管；環(huán)管；4 4分離室；分離室；5 5除沫器除沫器動畫動畫2022-3-1618 循環(huán)型蒸發(fā)器的共同特點(diǎn)蒸發(fā)器內(nèi)料液的滯留量循環(huán)型蒸發(fā)器的共同特點(diǎn)蒸發(fā)器內(nèi)料液的滯留量大，物料在高溫下停留時間長，對熱敏性物料不利。大，物料在高溫下停留時間長，對熱敏性物料不利。 而在單程型（膜式）蒸發(fā)器中，物料一次通過加而在單程型（膜式）蒸發(fā)器中，物料一次通過加熱面即可完成濃縮要求；離開加熱管的溶液及時加熱面即可完成濃縮要求；離開加熱管的溶液及時加以冷卻，受熱時間大為縮短，因此對熱敏性物料特以冷卻，受熱時間大為縮短，因此對熱敏性物

19、料特別適宜。別適宜。2022-3-1619（膜式蒸發(fā)器）（膜式蒸發(fā)器）2022-3-1620 在各種流動狀態(tài)下，以膜狀流動在各種流動狀態(tài)下，以膜狀流動效果最好，故溶液應(yīng)先預(yù)熱到沸點(diǎn)或效果最好，故溶液應(yīng)先預(yù)熱到沸點(diǎn)或接近沸點(diǎn)后在進(jìn)入蒸發(fā)器。接近沸點(diǎn)后在進(jìn)入蒸發(fā)器。 1、升膜式蒸發(fā)器、升膜式蒸發(fā)器動畫動畫2022-3-1621 2、降膜式蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器 P305 圖圖56 3、刮板攪拌薄膜式蒸發(fā)器、刮板攪拌薄膜式蒸發(fā)器 P306 圖圖59 （三）直接加熱蒸發(fā)器（三）直接加熱蒸發(fā)器 P306 圖圖5102022-3-1622 三、蒸發(fā)器的選型三、蒸發(fā)器的選型 蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)型式很多，實(shí)際選型時，

20、除了要求蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)型式很多，實(shí)際選型時，除了要求結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、金屬消耗量小、維修方便、傳結(jié)構(gòu)簡單、易于制造、金屬消耗量小、維修方便、傳熱效果好等等外，熱效果好等等外，首要的還是看它能否適應(yīng)所蒸發(fā)物首要的還是看它能否適應(yīng)所蒸發(fā)物料的工藝特性，料的工藝特性，包括物料的粘性、熱敏性、腐蝕性、包括物料的粘性、熱敏性、腐蝕性、結(jié)晶、結(jié)垢性等等，然后再全面綜合地加以考慮。結(jié)晶、結(jié)垢性等等，然后再全面綜合地加以考慮。2022-3-1623 1 1、溶液的粘度、溶液的粘度：蒸發(fā)過程中，溶液粘度的變化的范：蒸發(fā)過程中，溶液粘度的變化的范圍，是選型首要考慮的因素。圍，是選型首要考慮的因素。toto 2 2

21、、溶液的熱穩(wěn)定性：、溶液的熱穩(wěn)定性：長時間受熱易分解，易聚合以長時間受熱易分解，易聚合以及易結(jié)垢的溶液蒸發(fā)時，應(yīng)采用滯料量少，停留時間及易結(jié)垢的溶液蒸發(fā)時，應(yīng)采用滯料量少，停留時間短的蒸發(fā)器。如膜式蒸發(fā)器。短的蒸發(fā)器。如膜式蒸發(fā)器。 toto 3 3、有晶體析出的溶液：、有晶體析出的溶液：對蒸發(fā)時有晶體析出的溶液，對蒸發(fā)時有晶體析出的溶液，應(yīng)采用外熱式蒸發(fā)器或強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器。應(yīng)采用外熱式蒸發(fā)器或強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器。 toto 4 4、易發(fā)泡的溶液：、易發(fā)泡的溶液：這類溶液在蒸發(fā)時會生成層層重這類溶液在蒸發(fā)時會生成層層重疊不易破碎的泡沫，充滿了整個分離室后即隨二次蒸疊不易破碎的泡沫，充滿了整個分

22、離室后即隨二次蒸汽排出，不但損失物料，而且污染冷凝器。蒸發(fā)這類汽排出，不但損失物料，而且污染冷凝器。蒸發(fā)這類溶液宜采用外熱式蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器或升膜溶液宜采用外熱式蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器或升膜式蒸發(fā)器。式蒸發(fā)器。 toto2022-3-1624 5 5、有腐蝕性的溶液：蒸發(fā)腐蝕性的溶液時，加熱管、有腐蝕性的溶液：蒸發(fā)腐蝕性的溶液時，加熱管應(yīng)采用應(yīng)采用特殊材質(zhì)特殊材質(zhì)制成，或者制成，或者內(nèi)壁襯以耐腐蝕材料內(nèi)壁襯以耐腐蝕材料。 6 6、易結(jié)垢的溶液：對易結(jié)垢的溶液，應(yīng)考慮選擇便、易結(jié)垢的溶液：對易結(jié)垢的溶液，應(yīng)考慮選擇便于清洗和溶液循環(huán)速度較大的蒸發(fā)器。于清洗和溶液循環(huán)速度較大的蒸發(fā)器。

23、ToTo 7 7、溶液的處理量：當(dāng)要求傳熱面積大于、溶液的處理量：當(dāng)要求傳熱面積大于10m10m2 2時，不宜時，不宜選用刮板攪拌薄膜蒸發(fā)器（選用刮板攪拌薄膜蒸發(fā)器（P306P306圖圖5 59 9），要求傳熱），要求傳熱面積在面積在20m20m2 2以上時，宜采用多效蒸發(fā)操作。以上時，宜采用多效蒸發(fā)操作。2022-3-1625totoToTo2022-3-16266-3 6-3 單效蒸發(fā)單效蒸發(fā) 6-3-1 6-3-1 溶液的沸點(diǎn)升高和溶液的沸點(diǎn)升高和溫度差損失溫度差損失一一、溶液的沸點(diǎn)升高、溶液的沸點(diǎn)升高 在一定的壓強(qiáng)與液層深度條件下，溶液的沸在一定的壓強(qiáng)與液層深度條件下，溶液的沸點(diǎn)較純?nèi)?/p>

24、劑（水）的高，高出的度數(shù)稱為溶液的點(diǎn)較純?nèi)軇ㄋ┑母?，高出的度?shù)稱為溶液的沸點(diǎn)升高，沸點(diǎn)升高，例如，常壓下例如，常壓下20%20%（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)）（質(zhì)量百分?jǐn)?shù)） ，若不特別指明，若不特別指明，本章溶液的組成都是指質(zhì)量百分本章溶液的組成都是指質(zhì)量百分?jǐn)?shù)數(shù)。NaOHNaOH水溶液的沸點(diǎn)為水溶液的沸點(diǎn)為108.5108.5，而水的為，而水的為100100，此時溶液沸點(diǎn)升高，此時溶液沸點(diǎn)升高8.58.5。2022-3-1627 一般稀溶液和有機(jī)溶液的沸點(diǎn)升高值較小，而無一般稀溶液和有機(jī)溶液的沸點(diǎn)升高值較小，而無機(jī)鹽溶液的沸點(diǎn)升高值較大，機(jī)鹽溶液的沸點(diǎn)升高值較大，有時可高達(dá)數(shù)十度。有時可高達(dá)數(shù)十度。 沸

25、點(diǎn)升高現(xiàn)象對蒸發(fā)操作的有效溫度差不利，沸點(diǎn)升高現(xiàn)象對蒸發(fā)操作的有效溫度差不利，例例如用如用120120飽和水蒸汽分別加熱飽和水蒸汽分別加熱20%20%的的NaOHNaOH水溶液和純水溶液和純水，并使之沸騰，有效溫度差分別為水，并使之沸騰，有效溫度差分別為120-120-108.5=11.5108.5=11.5和和120-100=20120-100=20。 由于有沸點(diǎn)升高現(xiàn)象，使同條件下蒸發(fā)溶液的有由于有沸點(diǎn)升高現(xiàn)象，使同條件下蒸發(fā)溶液的有效溫度差下降效溫度差下降8.58.5。2022-3-1628 溫度差損失不僅僅是因?yàn)槿芤褐泻辛瞬粨]發(fā)溫度差損失不僅僅是因?yàn)槿芤褐泻辛瞬粨]發(fā)性溶質(zhì)引起的，蒸

26、發(fā)器內(nèi)的操作壓力高于冷凝器以性溶質(zhì)引起的，蒸發(fā)器內(nèi)的操作壓力高于冷凝器以克服二次蒸汽從蒸發(fā)器流到冷凝器的阻力損失、蒸克服二次蒸汽從蒸發(fā)器流到冷凝器的阻力損失、蒸發(fā)器的操作需維持一定的液面等因素都會造成溫度發(fā)器的操作需維持一定的液面等因素都會造成溫度差損失。差損失。 =+ 二、蒸發(fā)設(shè)備中的溫度差損失二、蒸發(fā)設(shè)備中的溫度差損失2022-3-1629 （1 1）由于溶液中溶質(zhì)存在而引起的溫度差損失）由于溶液中溶質(zhì)存在而引起的溫度差損失 由于溶液中溶有不揮發(fā)性溶質(zhì)，使得溶液的蒸汽由于溶液中溶有不揮發(fā)性溶質(zhì)，使得溶液的蒸汽壓比同條件下純水的要低，因此溶液的沸點(diǎn)比同條件壓比同條件下純水的要低，因此溶液的沸

27、點(diǎn)比同條件下純水的高，兩者之差稱為由于溶液中溶質(zhì)存在而引下純水的高，兩者之差稱為由于溶液中溶質(zhì)存在而引起的溫度差損失（沸點(diǎn)升高），或稱為因溶液蒸汽壓起的溫度差損失（沸點(diǎn)升高），或稱為因溶液蒸汽壓下降而引起的溫度差損失（沸點(diǎn)升高），以下降而引起的溫度差損失（沸點(diǎn)升高），以 表示。表示。 該該溫度差損失與溶液種類、濃度及操作壓強(qiáng)有關(guān)，溫度差損失與溶液種類、濃度及操作壓強(qiáng)有關(guān)，一般由實(shí)驗(yàn)測定。一般由實(shí)驗(yàn)測定。2022-3-1630 （2 2）由加熱管內(nèi)液柱靜壓強(qiáng)引起的溫度差損失）由加熱管內(nèi)液柱靜壓強(qiáng)引起的溫度差損失 某些蒸發(fā)器的加熱管內(nèi)積有一定高度的液層，液某些蒸發(fā)器的加熱管內(nèi)積有一定高度的液層，液

28、層內(nèi)部各截面上的壓強(qiáng)大于液層表面的壓強(qiáng)，因此層內(nèi)部各截面上的壓強(qiáng)大于液層表面的壓強(qiáng)，因此液液層內(nèi)部的沸點(diǎn)高于液面的沸點(diǎn)，液層內(nèi)部的沸點(diǎn)與液層內(nèi)部的沸點(diǎn)高于液面的沸點(diǎn)，液層內(nèi)部的沸點(diǎn)與液層表面沸點(diǎn)之差稱為因液柱靜壓強(qiáng)引起的溫度差損失，層表面沸點(diǎn)之差稱為因液柱靜壓強(qiáng)引起的溫度差損失，用用 表示。表示。 （3 3）由于管路中流動阻力而引起的）由于管路中流動阻力而引起的溫度差損失溫度差損失 多效蒸發(fā)中二次蒸汽由前效送至下一效時，多效蒸發(fā)中二次蒸汽由前效送至下一效時，因因流流動阻力使動阻力使二次蒸汽壓強(qiáng)略有下降，溫度也相應(yīng)降低，二次蒸汽壓強(qiáng)略有下降，溫度也相應(yīng)降低，致使有效溫度差略有損失，這種損失稱為因

29、致使有效溫度差略有損失，這種損失稱為因流動阻力流動阻力而引起的而引起的溫度差損失，用溫度差損失，用 表示。表示。一般取經(jīng)驗(yàn)值一般取經(jīng)驗(yàn)值1 1 C C1.5 1.5 C C。2022-3-16316-3-2 6-3-2 生產(chǎn)能力及生產(chǎn)強(qiáng)度生產(chǎn)能力及生產(chǎn)強(qiáng)度 一、蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力一、蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力 蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力用單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力用單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水分量來表示，又稱蒸發(fā)量，用分量來表示，又稱蒸發(fā)量，用W W表示，表示，kg/hkg/h。 可用蒸發(fā)器的傳熱速率來衡量其生產(chǎn)能力?？捎谜舭l(fā)器的傳熱速率來衡量其生產(chǎn)能力。二、蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度二、蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度 1 1、概念：、概念

30、：蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度是指單位時間內(nèi)在蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度是指單位時間內(nèi)在單位傳熱面積上所蒸發(fā)的水分量，用單位傳熱面積上所蒸發(fā)的水分量，用U U表示，表示，kg/mkg/m2 2.h.h。 蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度是衡量蒸發(fā)器性能好壞蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度是衡量蒸發(fā)器性能好壞的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)。SWU 2022-3-1632 2、提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度的途徑：、提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度的途徑： 若為沸點(diǎn)進(jìn)料，忽略蒸發(fā)器的熱損失：若為沸點(diǎn)進(jìn)料，忽略蒸發(fā)器的熱損失： r r操作壓強(qiáng)下，二次蒸汽的氣化潛熱，操作壓強(qiáng)下，二次蒸汽的氣化潛熱，kJ/kg.kJ/kg.mtKSWrQrtKSWmrtKSWUmtTtm2022-3-1633

31、（1 1）提高提高 t tm m: : t tm m=T-t=T-t 傳熱溫差取決于加熱蒸汽的壓強(qiáng)以及冷凝器中二傳熱溫差取決于加熱蒸汽的壓強(qiáng)以及冷凝器中二次蒸汽的壓強(qiáng)。次蒸汽的壓強(qiáng)。加熱蒸汽的壓強(qiáng)：加熱蒸汽的壓強(qiáng)：300300500kPa500kPa，特例：，特例：600600800kPa800kPa冷凝器的真空度冷凝器的真空度: : 要求殘壓（絕壓）要求殘壓（絕壓） 101020kPa20kPa （2）增大總傳熱系數(shù)增大總傳熱系數(shù)K：isioRbK111 總傳熱系數(shù)總傳熱系數(shù)K K取決于兩側(cè)的對流傳熱分系數(shù)及污垢取決于兩側(cè)的對流傳熱分系數(shù)及污垢熱阻。一般熱阻。一般 ： o o i i。考慮增

32、大?？紤]增大 i i為主。管內(nèi)側(cè)的污為主。管內(nèi)側(cè)的污垢熱阻也是影響總傳熱系數(shù)垢熱阻也是影響總傳熱系數(shù)K K的重要因素。的重要因素。2022-3-16346 64 4 多效蒸發(fā)多效蒸發(fā) 節(jié)約能源，提高加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)程度，使節(jié)約能源，提高加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)程度，使單位質(zhì)量的加熱蒸汽能夠除去較多的水分單位質(zhì)量的加熱蒸汽能夠除去較多的水分，是蒸，是蒸發(fā)操作中要解決的關(guān)鍵問題之一。多效蒸發(fā)就是發(fā)操作中要解決的關(guān)鍵問題之一。多效蒸發(fā)就是最有效的措施之一。最有效的措施之一。2022-3-1635 一、多效蒸發(fā)的操作原理一、多效蒸發(fā)的操作原理 將二次蒸汽作為另一蒸發(fā)器的加熱蒸汽，只要該將二次蒸汽作為另一蒸發(fā)器的加

33、熱蒸汽，只要該蒸發(fā)器蒸發(fā)室的壓強(qiáng)和溶液沸點(diǎn)，均比原蒸發(fā)器中的蒸發(fā)器蒸發(fā)室的壓強(qiáng)和溶液沸點(diǎn)，均比原蒸發(fā)器中的低，則引入的二次蒸汽仍能起到加熱作用，此時低，則引入的二次蒸汽仍能起到加熱作用，此時第二第二個蒸發(fā)器的加熱室便是第一個蒸發(fā)器的冷凝器。個蒸發(fā)器的加熱室便是第一個蒸發(fā)器的冷凝器。 將多個蒸發(fā)器這樣連接起來一同操作，即組成一將多個蒸發(fā)器這樣連接起來一同操作，即組成一個多效蒸發(fā)器。每一個蒸發(fā)器稱為一效，個多效蒸發(fā)器。每一個蒸發(fā)器稱為一效，通入生蒸汽通入生蒸汽的蒸發(fā)器稱為第一效，利用第一效的二次蒸汽以加熱的蒸發(fā)器稱為第一效，利用第一效的二次蒸汽以加熱的稱為第二效，依此類推的稱為第二效，依此類推。2

34、022-3-1636W W蒸發(fā)量，單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水分量蒸發(fā)量，單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水分量,kg/h,kg/h；D D加熱蒸汽的消耗量加熱蒸汽的消耗量,kg/h,kg/h。D / W D / W 單位蒸汽耗量，蒸發(fā)單位質(zhì)量的水分所消單位蒸汽耗量，蒸發(fā)單位質(zhì)量的水分所消耗的加熱蒸汽耗的加熱蒸汽, ,無量綱。無量綱。效數(shù)：效數(shù)： 單效單效 雙效雙效 三效三效 四效四效 五效五效D / WD / W： 1.1 0.57 0.4 0.3 0.271.1 0.57 0.4 0.3 0.27 toto ToTo 多效蒸發(fā)可以節(jié)省大量的生蒸汽多效蒸發(fā)可以節(jié)省大量的生蒸汽。在蒸發(fā)大量。在蒸發(fā)大量水分時，廣泛采用多

35、效蒸發(fā)。常用的多效蒸發(fā)：雙水分時，廣泛采用多效蒸發(fā)。常用的多效蒸發(fā)：雙效效 、 三效、四效，有的多達(dá)六效。三效、四效，有的多達(dá)六效。 2022-3-1637 二、多效蒸發(fā)流程二、多效蒸發(fā)流程 根據(jù)溶液與二次蒸氣的流向，可有不同的加料方根據(jù)溶液與二次蒸氣的流向，可有不同的加料方法與相應(yīng)的流程。法與相應(yīng)的流程。加熱蒸汽的流向都是由第一效順序加熱蒸汽的流向都是由第一效順序流至末效流至末效。以三效為例，可以有三種流程：。以三效為例，可以有三種流程： 1 1、并流加料流程、并流加料流程 （1 1）流程：）流程： 如下圖所示。在這種流程中如下圖所示。在這種流程中，溶液的流向和蒸氣，溶液的流向和蒸氣的流向相

36、同，從第的流向相同，從第1 1效順序到第效順序到第3 3效，壓力逐效降低，效，壓力逐效降低，溶液濃度逐效升高。溶液濃度逐效升高。2022-3-1638動畫動畫2022-3-1639（2 2）特點(diǎn)：）特點(diǎn)：a.a.溶液的輸送可以利用各效間的壓力差進(jìn)行溶液的輸送可以利用各效間的壓力差進(jìn)行。b.b.溶液由前一效進(jìn)入后一效時，由于減壓，溶液由前一效進(jìn)入后一效時，由于減壓，存在自蒸存在自蒸發(fā)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)象，故后一效產(chǎn)生的二次蒸氣略多。，故后一效產(chǎn)生的二次蒸氣略多。自蒸發(fā)現(xiàn)象：自蒸發(fā)現(xiàn)象：在并流流程中，由于后一效的壓力較前在并流流程中，由于后一效的壓力較前一效的低，所以，一效的低，所以，當(dāng)溶液由前一效進(jìn)入后一

37、效時，往當(dāng)溶液由前一效進(jìn)入后一效時，往往由于過熱而自行蒸發(fā)，常稱為自蒸發(fā)或閃蒸往由于過熱而自行蒸發(fā)，常稱為自蒸發(fā)或閃蒸，這就，這就使后一效可以產(chǎn)生稍多一些的二次蒸氣。使后一效可以產(chǎn)生稍多一些的二次蒸氣。2022-3-1640c.傳熱系數(shù)逐效減小，傳熱系數(shù)逐效減小，最末一、二效尤為顯著最末一、二效尤為顯著。傳熱系數(shù)逐效減小：傳熱系數(shù)逐效減?。翰⒘骷恿蠒r，并流加料時，沿著溶液的流沿著溶液的流動方向，溶液的濃度不斷升高，動方向，溶液的濃度不斷升高，而其溫度卻不斷而其溫度卻不斷降低，溶液的粘度增加很大，降低，溶液的粘度增加很大，使得后一效蒸發(fā)器使得后一效蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)常較前一效的為小，這在最末一、二

38、的傳熱系數(shù)常較前一效的為小，這在最末一、二效更為嚴(yán)重。因此，并流加料時，第效更為嚴(yán)重。因此，并流加料時，第1 1效的傳熱效的傳熱系數(shù)往往比末效的大得多。系數(shù)往往比末效的大得多。2022-3-16412 2、逆流加料流程、逆流加料流程 （1 1）流程：如下圖所示。）流程：如下圖所示。蒸汽還是蒸汽還是從第從第1效順序到效順序到第第3效，而效，而溶液的流向和蒸氣的流向相反。從第溶液的流向和蒸氣的流向相反。從第1 1效到效到第第3 3效，壓力逐效降低，溶液濃度逐效降低效，壓力逐效降低，溶液濃度逐效降低。動畫動畫2022-3-1642 （2 2）特點(diǎn)：）特點(diǎn)：與并流加料流程相反與并流加料流程相反。 a.

39、a.逆流加料時，各效之間溶液的輸送要用泵來完逆流加料時，各效之間溶液的輸送要用泵來完成成。 b.b.由于多效蒸發(fā)時，前一效壓力總是比后一效的由于多效蒸發(fā)時，前一效壓力總是比后一效的為高，所以，當(dāng)溶液由后一效為高，所以，當(dāng)溶液由后一效逆流逆流進(jìn)入前一效時，進(jìn)入前一效時，不不僅沒有自蒸發(fā)，還需多消耗部分熱量將溶液加熱至沸僅沒有自蒸發(fā)，還需多消耗部分熱量將溶液加熱至沸點(diǎn)點(diǎn)。所以所以與并流進(jìn)料比，產(chǎn)生的二次蒸汽量較少與并流進(jìn)料比，產(chǎn)生的二次蒸汽量較少。 2022-3-1643 c.c.在逆流加料時，在逆流加料時，沿著溶液的流動方向，溶液沿著溶液的流動方向，溶液的濃度不斷升高，其溫度也不斷上升的濃度不斷

40、升高，其溫度也不斷上升，所以，所以，各效各效溶液的粘度比較接近，從而各效的傳熱系數(shù)不會像溶液的粘度比較接近，從而各效的傳熱系數(shù)不會像并流加料時那樣相差懸殊，而是差不多大。并流加料時那樣相差懸殊，而是差不多大。當(dāng)完成當(dāng)完成液由第液由第1 1效排出時，其溫度也較其余各效的為高。效排出時，其溫度也較其余各效的為高。 逆流加料適用于粘度隨濃度和溫度變化較大的逆流加料適用于粘度隨濃度和溫度變化較大的溶液，而不適于熱敏性物料的蒸發(fā)。溶液，而不適于熱敏性物料的蒸發(fā)。2022-3-16443 3、平流加料流程、平流加料流程 如下圖所示。如下圖所示。蒸汽還是從第蒸汽還是從第1效順序到第效順序到第3效，效，料液由

41、各效分別加入，完成液也分別由各效排出料液由各效分別加入，完成液也分別由各效排出。該該流程主要應(yīng)用于蒸發(fā)過程中容易析出結(jié)晶的場合流程主要應(yīng)用于蒸發(fā)過程中容易析出結(jié)晶的場合。動畫動畫2022-3-1645 三、多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)的比較三、多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)的比較 前提：前提：多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)的操作條件相同多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)的操作條件相同，即，即（1 1）多效蒸發(fā)的第一效多效蒸發(fā)的第一效的加熱蒸汽的加熱蒸汽與單效蒸發(fā)的加熱與單效蒸發(fā)的加熱蒸汽相同；（蒸汽相同；（2 2）單效蒸發(fā)的冷凝器與多效蒸發(fā)末效的）單效蒸發(fā)的冷凝器與多效蒸發(fā)末效的冷凝器相同。冷凝器相同。 1 1、溫度差損失和有效溫度差、溫度差

42、損失和有效溫度差 （1 1） 當(dāng)完成液濃度相同時，當(dāng)完成液濃度相同時，多效蒸發(fā)中各效溫多效蒸發(fā)中各效溫度差損失之和大于單效蒸發(fā)度差損失之和大于單效蒸發(fā)； （2 2）當(dāng)理論傳熱溫度差一定時，）當(dāng)理論傳熱溫度差一定時，多效蒸發(fā)的各多效蒸發(fā)的各效有效傳熱溫度差之和小于單效蒸發(fā)效有效傳熱溫度差之和小于單效蒸發(fā)。2022-3-1646 多效蒸發(fā)中每一效都存在溫度差損失。假定完成多效蒸發(fā)中每一效都存在溫度差損失。假定完成液的濃度相同，則液的濃度相同，則多效蒸發(fā)中末效的溫度差損失接近多效蒸發(fā)中末效的溫度差損失接近于單效蒸發(fā)的溫度差損失，于單效蒸發(fā)的溫度差損失，因此，多效蒸發(fā)中各效溫因此，多效蒸發(fā)中各效溫度差

43、損失之和大于單效蒸發(fā)。由此可知，度差損失之和大于單效蒸發(fā)。由此可知，當(dāng)理論傳熱當(dāng)理論傳熱溫度差一定時，多效蒸發(fā)的有效傳熱溫度差之和小于溫度差一定時，多效蒸發(fā)的有效傳熱溫度差之和小于單效蒸發(fā)單效蒸發(fā)。 隨總效數(shù)增加，有效傳熱溫度差減小。同時，隨總效數(shù)增加，有效傳熱溫度差減小。同時，由由于總有效傳熱溫度差于總有效傳熱溫度差以某種方式以某種方式分配于各效分配于各效，因此，因此，多效蒸發(fā)中每一效的有效傳熱溫度差遠(yuǎn)小于單效。多效蒸發(fā)中每一效的有效傳熱溫度差遠(yuǎn)小于單效。2022-3-1647 如下圖為單效、二效和三效蒸發(fā)裝置中溫度差損如下圖為單效、二效和三效蒸發(fā)裝置中溫度差損失示意，圖中三種情況有著相同的

44、操作條件。其中圖失示意，圖中三種情況有著相同的操作條件。其中圖形總高度代表加熱蒸汽溫度形總高度代表加熱蒸汽溫度130 和冷凝器中蒸汽溫和冷凝器中蒸汽溫度度50間的總溫度差間的總溫度差 （即（即130-50=80），陰影部分），陰影部分代表由于代表由于各種原因引起的溫度差損失各種原因引起的溫度差損失，空白部分代表空白部分代表有效溫度差有效溫度差，即傳熱的推動力。由圖可見，多效蒸發(fā)，即傳熱的推動力。由圖可見，多效蒸發(fā)較單效蒸發(fā)的溫度差損失大。顯然，效數(shù)越多，溫度較單效蒸發(fā)的溫度差損失大。顯然，效數(shù)越多，溫度差損失越大。差損失越大。2022-3-1648 單效單效 兩效兩效 三效三效單效蒸發(fā)及多效蒸

45、發(fā)溫度差損失和有效溫度差單效蒸發(fā)及多效蒸發(fā)溫度差損失和有效溫度差2022-3-164950505070707070901001101201301301301101001002022-3-1650 2 2、經(jīng)濟(jì)性、經(jīng)濟(jì)性 由于由于多效蒸發(fā)提高了生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性多效蒸發(fā)提高了生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性，完成一定的，完成一定的蒸發(fā)任務(wù)蒸發(fā)任務(wù)W W所需要的生蒸汽量大為減少，所需要的生蒸汽量大為減少，顯著降低了操作顯著降低了操作費(fèi)用，因此，在蒸發(fā)大量水分時，廣泛采用多效蒸發(fā)。費(fèi)用，因此，在蒸發(fā)大量水分時，廣泛采用多效蒸發(fā)。toto 3 3、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度 （1 1）生產(chǎn)能力（）生產(chǎn)能力（W

46、W）：單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水分量。）：單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水分量。 單效和多效蒸發(fā)的生產(chǎn)能力可分別由總傳熱速率方程單效和多效蒸發(fā)的生產(chǎn)能力可分別由總傳熱速率方程式表示：式表示：單效：單效： Q=KSQ=KS t t t t T Tt t三效三效: Q: Q1 1=K=K1 1S S1 1 t t1 1 Q Q2 2=K=K2 2S S2 2 t t2 2 Q Q3 3=K=K3 3S S3 3 t t3 3 2022-3-1651 設(shè)多效蒸發(fā)中，各效的傳熱面積設(shè)多效蒸發(fā)中，各效的傳熱面積S S和總傳熱系數(shù)和總傳熱系數(shù)K K 相等，并等于單效的，又設(shè)兩者理論傳熱溫度差相同。相等，并等于單效的，又設(shè)兩者理

47、論傳熱溫度差相同。三效總傳熱速率：三效總傳熱速率：Q Q Q Q1 1 Q Q2 2 Q Q3 3KSKSt t t t t t1 1 t t2 2 t t3 3T Tt t 在各效在各效S S、K K與單效相同時，與單效相同時，若若不考慮操作過程中不考慮操作過程中的溫度差損失的溫度差損失，多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)的傳熱速率相同，多效蒸發(fā)與單效蒸發(fā)的傳熱速率相同，所以二者的生產(chǎn)能力相同所以二者的生產(chǎn)能力相同。但由于蒸發(fā)過程中不可避。但由于蒸發(fā)過程中不可避免的存在溫度差損失，而且多效蒸發(fā)的溫度差損失較免的存在溫度差損失，而且多效蒸發(fā)的溫度差損失較大，所以其生產(chǎn)能力小于單效蒸發(fā)。大，所以其生產(chǎn)能力小于單

48、效蒸發(fā)。 2022-3-1652（2 2）生產(chǎn)強(qiáng)度（）生產(chǎn)強(qiáng)度（U U）：單位時間內(nèi)單位傳熱面積上蒸）：單位時間內(nèi)單位傳熱面積上蒸發(fā)的水分量。這是衡量蒸發(fā)器性能的重要指標(biāo)之一。發(fā)的水分量。這是衡量蒸發(fā)器性能的重要指標(biāo)之一。 為完成相同的生產(chǎn)任務(wù)，多效蒸發(fā)所需要的傳熱為完成相同的生產(chǎn)任務(wù)，多效蒸發(fā)所需要的傳熱面積是單效蒸發(fā)的面積是單效蒸發(fā)的n n倍，所以倍，所以多效蒸發(fā)的生產(chǎn)強(qiáng)度是單多效蒸發(fā)的生產(chǎn)強(qiáng)度是單效蒸發(fā)的效蒸發(fā)的1/n1/n； 多效蒸發(fā)提高了經(jīng)濟(jì)性，但卻降低了生產(chǎn)強(qiáng)度多效蒸發(fā)提高了經(jīng)濟(jì)性，但卻降低了生產(chǎn)強(qiáng)度。多效蒸發(fā)經(jīng)濟(jì)性的提高是以增加設(shè)備費(fèi)用為代價的。多效蒸發(fā)經(jīng)濟(jì)性的提高是以增加設(shè)備費(fèi)用為代價的。2022-3-1653 四、多效蒸發(fā)中效數(shù)的限制及最佳效數(shù)四、多效蒸發(fā)中效數(shù)的限制及最佳效數(shù) 1 1、 傳熱溫度差的限制傳熱溫度差的限制 實(shí)際生產(chǎn)中實(shí)際生產(chǎn)中加熱蒸氣壓力和冷凝器的真空度都有加熱蒸氣壓力和冷凝器的真空度都有一