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一、單效蒸發的工藝流程介紹
蒸發器的種類很多、結構各異，但目前生產上使用的大部分蒸發器均由兩大部分組成，第一部分是下部的加熱室，這實際上是一個由若干加熱管組成的間壁式換熱；構成蒸發器的另一部分是上部的蒸發室(亦稱分離室)。
待蒸發的原料液(稀溶液)送入蒸發器后直接流入加熱室的換熱管內，而加熱蒸汽則進入加熱室的管間冷凝，所放出的潛熱通過管壁傳給在管內流動的料液，使溶液受熱沸騰汽化，濃縮了的料液從蒸發器的底部排出，進入濃液貯槽即為產品(常稱完成液) 。加熱蒸汽放熱后自身冷凝為冷凝水，由加熱室下部排出。
二、單效蒸發與多效蒸發比較
評價蒸發過程的兩個主要技術經濟指標:能耗與蒸發器的生產強度。能耗主要是指加熱蒸汽的消耗量，它是關系到操作費用高低的主要指標之一。生產強度則決定了設備投資的大小，生產強度大，蒸發一定量溶液所需的傳熱面積少，整個蒸發裝置小，設備投資少，對于多效蒸發裝置來說，需考慮操作費與設備費總和為最小的原則來權衡最佳的效數。
(一) 溶液的溫度差損失單效、多效蒸發的有效溫差及溫度差損失。
單效和多效蒸發過程中均存在溫度差損失。若單效和多效蒸發的操作條件相同，即二者加熱蒸汽壓力相同，則多效蒸發的溫度差損失較單效時的大。下圖為單效、多效蒸發的有效溫差及溫度差損失的變化情況。
圖中總高代表加熱蒸汽溫度與冷凝器中蒸汽溫度之差，即130℃一50℃=80℃?？瞻撞糠执碛捎诟鞣N原因引起的溫度損失，陰影部分代表有效溫度差(即傳熱推動力)。由圖中可見，多效蒸發中的溫度差損失較單效大。不難理解，效數越多，溫度差損失將越大。
(二)蒸發器的生產能力和生產強度
當蒸發過程中若沒有溫度差損失時，則三效蒸發和單效蒸發的熱流量基本上是相同的，因此兩者的生產能力也大致相同。但是，兩者的生產強度截然不同，三效蒸發時的生產強度儀為單效蒸發時的1/3左右。在實際生產中，由于多效蒸發時的溫度差損失大于單效蒸發時的，故多效蒸發時的生產能力和生產強度均低于單效蒸發時的。效數越多，溫度差損失越大，蒸發裝置的生產能力愈小。同時，隨著效數增加，蒸發器的生產強度降低很快，致使設備投資迅速增加。
(三)多效蒸發效數的限制
下表列出了不同效數蒸發的單位蒸汽消耗量。隨著效數的增加，單位蒸汽的消耗量會減少.即操作費用降低，但是有效溫度差也會減少(即溫度差損失增大)，使設備投資費用增人。因此必須合理選取蒸發效數，使操作費和設備費之和為最少。
|
|
單效 |
雙效 |
三效 |
四效 |
五效 |
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(D/Wmin)理論值 |
1 |
0.5 |
0.33 |
0.25 |
0.2 |
|
(D/Wmin)實測值 |
1.1 |
0.57 |
0.4 |
0.3 |
0.27 |
可見，多效蒸發D/W說明蒸發同樣數量的水分形，采用多效蒸發時為小，可節省生蒸汽用量，提高生蒸汽的利用率，但是加熱蒸汽利用率的提高是以降低蒸發強度為代價的，效數增加，蒸發強度降低，以及溫差增加，使得效數不能隨意增加.一般常見2~3效。同時，效數增加，設備費用都成倍增大，因此，必須對設備費和操作費進行權衡以決定合理的效數。這是最優化設計的內容之一。
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