在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中,往往需蒸發(fā)大量水分,這就需要消耗大量能源加熱水產(chǎn)生蒸汽。為了減少加熱蒸汽的消耗,可采用多效蒸發(fā)。然而在實際情況中,多效蒸發(fā)的操作和設計都會遇到各種各樣的實際情況,應該怎么辦呢?
關于材質(zhì)
多效蒸發(fā)器用來處理含氯化鈉12%的廢水,pH為1左右,請問采用何種材質(zhì)的比較好,如果調(diào)pH的話,調(diào)到多少比較合適,需要采用的材質(zhì)有哪些?如果采用多效蒸發(fā)的話,一般進蒸發(fā)器的料液溫度控制在多少比較經(jīng)濟?
氯化鈉在濃縮過程中容易結晶,因此在選用帶強制循環(huán)方式外循環(huán)蒸發(fā)器。由于蒸發(fā)濃縮處理的溶液中氯離子含量較高,且為酸性,因此加熱器選用雙相不銹鋼材料才能滿足生產(chǎn)要求。但為了降低成套設備的造價,可選用部份石墨材料和316L材料的設備。
在多效蒸發(fā)器系統(tǒng),設置有預熱器,利用一效或三效蒸發(fā)的熱對進料進行預熱,可以不限進行預熱。
具體設備選型及材質(zhì)如下:
1)一效加熱器由于蒸發(fā)溫度最高,選用石墨加熱器。二效和三效加熱器采用列管式加熱器,二、三效加熱器管程及管板材質(zhì)采用選用雙相不銹鋼,殼程材質(zhì)304/8mm的不銹鋼材料。
2)蒸發(fā)器:蒸發(fā)器采用316L不銹鋼材料。設有人孔、視孔、溫度計、真空表等裝置。
3)預熱器:預熱器為列管式加熱,管程及管板材質(zhì)為雙相不銹鋼材料,殼程材質(zhì):304/6mm的不銹鋼材料。
4)進料泵:采用材質(zhì)為氟塑料的泵為進料泵。
5)循環(huán)泵、循環(huán)出料泵:
循環(huán)泵、循環(huán)出料泵,要求密封良好,耐溫,保證在負壓狀態(tài)下,能使高濃度物料或結晶物料連續(xù)出料工作,材質(zhì)為氟塑料。
6)冷凝器:采用321不銹鋼材料。
7)液封槽:采用碳鋼材料。
8)真空機組:采用的水噴射真空機組,加變頻控制。
9)冷卻結晶器:把出料溫度降低,同時更多地結晶,材料選用氟塑料。
10)工藝配件:工藝管道采用316L/氟塑料不銹材質(zhì)。
關于物料
在使用多效并流蒸發(fā)器濃縮物料時,應如何控制進料?一效物料進入二效蒸發(fā)器時,應如何調(diào)節(jié)流量?在設計多效蒸發(fā)器濃縮物料時,應注意哪些問題?
不管幾效蒸發(fā)器,濃縮物料是根本目的。一般蒸后物料有一個濃度要求,最后效出料有一個密度計,可控制物料濃度,密度計與直流、回流閥連鎖,當物料達到設定要求,出料泵直流,否則回流。
根據(jù)視鏡液位的高低來調(diào)節(jié)進料量,在自動化程度較低的情況下可采用。
蒸發(fā)系統(tǒng)是一套密閉系統(tǒng),只要在最后效安裝液位計與出料管上的調(diào)節(jié)閥連鎖控制,無需這樣麻煩,一效到二效不需控制流量。
多效蒸發(fā)關鍵是每一效的熱量應相互平衡,如第一效產(chǎn)生的二次蒸汽用于二效的加熱,產(chǎn)生的蒸汽應剛好被二效用完,用不完則一效的壓力要升高,不夠用的話則二效的蒸發(fā)強度達不到要求。
我不知道你的設備的自動化程度,只能說說自已的一點經(jīng)驗,希望有所幫助。
我們用的是負壓多效蒸發(fā),手動操作;需要注意以下幾點:
1)蒸汽壓力穩(wěn)定,經(jīng)常觀察。
2)真空度和溫度符合要求,特別是負壓運行狀況下,發(fā)現(xiàn)波動,立馬查找原因。
3)調(diào)節(jié)出料閥門,使出料比重符合要求,定時測量,設備不穩(wěn)定時多測;正常情況下,應該不會有太大變化。
4)調(diào)節(jié)出料閥門,使出料比重符合要求,定時測量,設備不穩(wěn)定時多測;正常情況下,應該不會有太大變化。
5)真空泵,循環(huán)泵,冷凝水泵運行正常。
6)如果溫度一直上升,先看真空是否跳閘,再看冷凝水是否未排出,沒問題,看蒸汽壓力是不是突然上升,還不是就可能漏了,停車保壓,確定問題。
7)發(fā)現(xiàn)溫度急速上升,馬上關閉蒸汽閥門,看真空泵是否跳閘,如果跳,關閉真空泵進氣閥門。沒跳,查看各個狀態(tài),待溫度回落后,再開。
壓力設計
多效蒸發(fā)系統(tǒng),常見的有二效蒸發(fā),三效蒸發(fā)等,各效蒸發(fā)器存在一定的壓力降,在設計計算的時候,是已知加熱蒸汽的壓力,以及末效蒸發(fā)器內(nèi)的壓力,然后假設各效蒸發(fā)器壓強降相等,計算出各效蒸發(fā)器內(nèi)壓力情況,但實際生產(chǎn)過程中,各效蒸發(fā)器內(nèi)的壓力并非與設計壓力相等,大家說說你所接觸到的蒸發(fā)系統(tǒng)壓力分布是怎樣的?
其實設計的壓力和實際上肯定是有一定的誤差的,一般考慮沸點升高各種損失,一般面積定了,末效真空,加熱蒸汽就定了,應該以實際的壓力為準的,大體上蒸發(fā)量差不多,設計的考慮一定的余量的。
他們計算的時候是一般你加熱的生蒸汽壓力,你末效的抽真空一般的是0.02,然后就分配唄,一般的分完壓力計算面積用,你面積一定的了,末效真空一定了,壓力只是跟你的生蒸汽壓力有關系,你生蒸汽壓力定了,所有的壓力就定了,各效這個沒有固定不變的壓力,希望能夠清楚,問這個有啥用啊?
以介質(zhì)在一定濃度的飽和蒸汽壓相對應的溫度為基準。
根據(jù)進料量不同,先算各級蒸發(fā)器物料平衡,再由物料平衡導出熱平衡。
理論計算后,存在沸點生高現(xiàn)象,然后重新分配壓力差進行矯正,這樣的話基本理論和實際就吻合了。
關于流速
求助高手多效蒸發(fā)器設計時,分離器中二次汽的流速選多大合理?
請參照設計相關規(guī)范,分離室中的二次汽一般為1~7米/秒,一般一效、二效在1~2m,末效在5~7m,20~35m指的是在二次汽蒸氣管道中的流速取值。個人看法請鑒定。
雙效蒸發(fā)順流流程:進料量2100 KG/小時,含固量100克/升,30℃。出料含固量370克/升,熱源:0.6Mpa飽和水蒸汽,設傳熱系數(shù)K=500w/m2.℃。末效真空蒸發(fā),真空度-680mmHg。計算各效面積,畫出工藝流程圖。
進料量2100,進料含固10%,出料含固37%,算出應該的蒸發(fā)量=進料量X(1-進料濃度/出料濃度)算出蒸發(fā)量得公斤每1532.432小時。
第一:計算各效的濃度
由于是順流雙效,設備并無熱泵系統(tǒng),無額外引出蒸汽,設蒸發(fā)量W1:W2=1:1.1計算出假設的蒸發(fā)量W1=729.7297 W2=1532.432-729.7297=802.7027所以各效的濃度是一效15.32544%,二效37%
第二:溶液沸點的確定
加熱蒸汽是0.6,真空是-90.4,我就光說方法啦。設兩效壓強降相等求出總壓強。然后算出各效的壓強,然后查焓傷表,二次氣的物理性質(zhì),汽化潛熱,和溫度就都有啦,計算總的溫度差損失。分三部分:1,沸點升高,杜林規(guī)則,要不就去查物性手冊,工程的話一般要做試驗的,因為這個很重要。2.靜夜注沸點升高,有公式,自己算去把。3.阻力和管路損失,經(jīng)驗估算幾度吧。
第三:加熱蒸汽消耗量
直接有公式,熱量焓橫算,列三個公式,兩效的蒸發(fā)量和蒸汽消耗計算完畢。并比較下和設的蒸發(fā)量的出入。
第四:蒸發(fā)面積
把傳熱系數(shù)都給啦,用熱量自己除吧。計算兩個面積相差很大時,重新分配溫度差,重新算,到面積基本上一致為止,導致現(xiàn)在的蒸發(fā)都是嚴重的加熱室一樣啊,調(diào)試的時候有時麻煩。
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