多效蒸發(fā)器的特性及調(diào)整

1、多效蒸發(fā)器的特性及調(diào)整摘要：本文分析了升膜式、降膜式蒸發(fā)器性能，通對(duì)檸檬酸廠多效蒸發(fā)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)a、b套濃縮系統(tǒng)二次蒸汽供需不平衡，為保證蒸發(fā)濃度只能在二效、南北四效、母液蒸發(fā)器加生蒸汽，這又破壞了真空，造成料溫升高影響質(zhì)量，汽耗超標(biāo)。通過(guò)分析、計(jì)算，提出了參考調(diào)整方法。關(guān)鍵詞：升膜式 降膜式 干壁 爬膜 蒸發(fā)器 真空 料溫 汽耗 二次蒸汽 平衡一、升膜式蒸發(fā)器物料從加熱器下部的進(jìn)料管進(jìn)入，在加熱管內(nèi)被加熱蒸發(fā)拉成液膜，濃縮液在二次蒸汽帶動(dòng)下一起上升，從加熱器上端沿汽液分離器筒體的切線方向進(jìn)入分離器，濃縮液從分離器底部排出，二次蒸汽進(jìn)入冷凝器，（加熱管中液面一般為管高度的1415）

2、。但是，如傳熱溫差過(guò)大或蒸發(fā)強(qiáng)度過(guò)高，傳熱表面產(chǎn)生蒸汽量大于蒸汽離開加熱面的量，則蒸汽就會(huì)在加熱表面積積聚形成大氣泡，甚至覆蓋加熱面，使液體不能浸潤(rùn)管壁，這時(shí)傳熱系數(shù)迅速下降，同時(shí)形成"干壁"現(xiàn)象；導(dǎo)致蒸發(fā)器非正常運(yùn)行。不適合黏度較大受熱后易產(chǎn)生積垢或濃縮時(shí)有晶體析出的物料。南北四效及母液蒸發(fā)器是升膜式蒸發(fā)器，真空高，沸點(diǎn)低，料溫低；料液粘度大，濃度高，水分少，加生蒸汽后有效溫度差太大，因?yàn)榧訜峁苤幸好嬉话銥楣芨叨鹊?415，料液下進(jìn)上出，蒸汽上進(jìn)下出，有效溫度差太大，易在中上部形成“干壁”現(xiàn)象 ；作為“三效”，加生蒸汽時(shí)影響二效二次蒸汽的排出，二次蒸汽利用率降低，又影響了

3、二效的真空。二、降膜式蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器與升膜式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)基本相同，但由于液膜與蒸汽的流動(dòng)方向是由上到下，所以與升膜式蒸發(fā)器相反，進(jìn)料口在上面而分離器在下面。料液由頂部加入，通過(guò)液料分配器均勻地分配到每根加熱管中被加熱蒸發(fā)，因重力的影響增加了蒸汽的抽拉作用和液膜的流動(dòng)速度，所以在同樣條件下降膜蒸發(fā)器的液膜比升膜要薄，傳熱系數(shù)也較大k=5005.000 kj/（m2· h·）。同時(shí)，由于液流加速方向與重力方向一致，加速壓頭所引起的沸點(diǎn)升高也沒有了。液體的運(yùn)動(dòng)是靠本身的重力和二次蒸汽運(yùn)動(dòng)的拖帶力的作用，其下降的速度比較快，因此成膜的二次蒸汽流速可以較小，對(duì)黏度較高的液體也較易

4、成膜。 降膜比生膜具有更多的優(yōu)點(diǎn)，是目前越來(lái)越廣泛采用的一種型式。特點(diǎn)：1、 可以濃縮高黏度的液體2、 停留時(shí)間短可以處理熱敏性物料3、 最適宜的蒸發(fā)量不大于進(jìn)料量的80%。要求濃縮比較大的場(chǎng)合可以采用液體再循環(huán)的方法。4、 適用于容易發(fā)泡的料液。5、 制造費(fèi)用不高，投資少，占地面積小。老廠一、二效和新廠a、b、c套一、二、三是降膜式蒸發(fā)器。三、a、b、c套和老廠蒸發(fā)器運(yùn)行參數(shù)對(duì)比表項(xiàng)目一效二效三效物料溫度蒸發(fā)器真空kpa蒸發(fā)器溫度物料溫度蒸發(fā)器真空kpa蒸發(fā)器溫度物料溫度蒸發(fā)器真空kpaa套100110010100110>100-25.510062.7-94b套100110010100

5、110>97.8-23.697.858-94c套909540859575無(wú)表計(jì)7450-94老廠103.314.510010591.2-44.74756.8-91.8由上表可見：1、a、b套一效、二效料溫均在100以上，a、b套一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽溫度都超過(guò)了100。溫度過(guò)高且物料受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)產(chǎn)生以下后果：（1）檸檬酸會(huì)發(fā)生部分分解，造成損失；（2）顏色變深；（3）在濃縮過(guò)程中，濃度增高的硫酸分解檸檬酸，產(chǎn)生很多揮發(fā)性酸，特別是甲酸，會(huì)溶解垢物，腐蝕設(shè)備、管道。2、c套料溫控制得最好，可作為a、b、老廠濃縮系統(tǒng)改造和今后擴(kuò)建選型的方向。四、4、5月新、老廠蒸發(fā)量、生蒸汽耗量統(tǒng)計(jì)表

6、項(xiàng)目流量t/h進(jìn)料體積（m3）蒸發(fā)水量t蒸汽用量汽耗kg汽/kg水標(biāo)準(zhǔn) kg汽/kg水4月5月4月5月4月5月4月5月4月5月二效三效a套10.911.56717.17135.8386239941878.52033.290.48640.50910.520.550.400.42b套12.7513.1579198165.44562.54570.42167.628460.47510.6227c套11.72501.23102.71193.41422.7669.60.561老廠4.85.03299931221927.92067.4818.4838.80.42450.4057由上表及圖可見：1、c套缺少計(jì)

7、量，僅作參考（4月走料時(shí)間248小時(shí)，蒸汽流量按2.7t/h計(jì)）；2、老廠三、四、五效生蒸汽用量很少，汽耗最低，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。產(chǎn)量、汽耗5月均好于4月，說(shuō)明二次蒸汽利用率高，產(chǎn)量增加，汽耗更加下降。這是二次汽供、需平衡的結(jié)果。3、a、b套由于二次蒸汽供需不平衡，二效、南、北四效、母液蒸發(fā)使用生蒸汽又破壞了一、二效的真空，降低了二次蒸汽的使用效益，使汽耗超標(biāo)。 4、a、b套5月份產(chǎn)量、汽耗均高于4月份，這是由于產(chǎn)量增加，二次蒸汽供、需更加不平衡，南、北四效、母液蒸發(fā)器生蒸汽用量也相應(yīng)增加，更加破壞了二效的真空，降低了二次蒸汽的使用效益，使汽耗更加上升。五、5月份a、b、c套、南、北四效、母液蒸發(fā)器冷

8、凝水量統(tǒng)計(jì)表由上表可見：三只表冷器的凝結(jié)水量為5t/h左右。由上表可見：三只表冷器的凝結(jié)水量為5t/h左右。六、a、b套不同流量、濃度下蒸發(fā)量、耗汽量統(tǒng)計(jì)對(duì)比表a、b套在不同方案下蒸發(fā)、耗汽平衡對(duì)比表說(shuō)明：1、現(xiàn)a、b套濃縮系統(tǒng)二次蒸汽產(chǎn)生量與需求量不平衡，系統(tǒng)紊亂，汽耗高。2、最好母液蒸發(fā)器單列開，用低溫生蒸汽加熱，采用方案一；3、方案三可使系統(tǒng)達(dá)到平衡；方案四：停c套，運(yùn)行a、b套，a、b套三效基本只過(guò)過(guò)料。一、 二效濃度走向：385470，此時(shí)，南北四效、母液總需二次蒸汽量4.589t/h。二效蒸發(fā)量為4.665t/h，一效蒸發(fā)量為8.592t/h。七、效益分析：5月份a、b套一效總用汽

9、量為4879.29t，c套（3102.710）×2.7838t，總流量為7.94t/h。一效總進(jìn)料量為18403.9m3 (濃度38），計(jì)21348.5t，濃度從38到70，總蒸發(fā)水量9759t。南、北四效與母液每月需蒸發(fā)水量2690t，共蒸發(fā)水12449t。以三效標(biāo)準(zhǔn)計(jì)需生蒸汽5228.58t，計(jì)7.262/h，以四效標(biāo)準(zhǔn)計(jì)需生蒸汽4357.15t，計(jì)6.052t/h。效益分析：以改造后三效標(biāo)準(zhǔn)計(jì)，節(jié)省用汽（7.947.262）×720488t。以四效標(biāo)準(zhǔn)計(jì)節(jié)省用汽（7.946.052）×7201359t。現(xiàn)在母液蒸發(fā)用汽以1t/h計(jì)，每月720t,加上南、北四效短時(shí)間用汽，每月用生蒸汽1000t計(jì),以150元噸計(jì)，月產(chǎn)效益1488×150=22.32萬(wàn)元。a、b套三效循環(huán)泵停運(yùn)后，每月節(jié)電11×2×72015840kw。c套一、二、三效循環(huán)泵停運(yùn)后每月節(jié)電（111518.5）×31013795kw，共計(jì)節(jié)電29635kw，每月產(chǎn)生效益：29635kw×0.5元kw1.48萬(wàn)元。每月共計(jì)產(chǎn)生效益23.8萬(wàn)元（表冷器循環(huán)冷卻水量及真空泵功率消耗的減少量未計(jì)）。如以四效計(jì)每月共產(chǎn)生效益2359×150353801481