加熱蒸汽的經濟性和蒸發(fā)過程的節(jié)能措施.ppt

合肥學院,10化工（4） 張國兵,加熱蒸汽的經濟性和蒸發(fā)過程的節(jié)能措施,節(jié)能的意義 多效蒸發(fā) 額外蒸汽的采用 熱泵蒸發(fā) 冷凝水熱量的利用,節(jié)能的意義,一是通過節(jié)能可以改革不合理的工業(yè)結構與產業(yè)結構，把一些費能型的經濟模式逐步轉變?yōu)楸壤‘數(shù)氖∧苄徒洕Ｊ剑?二是通過節(jié)能可以促進工業(yè)技術改造和設備更新?lián)Q代，以帶動整個工業(yè)部門的發(fā)展和提高； 三是通過節(jié)能以加強能源管理，改善經濟工作，提高整個工業(yè)的科學管理水平； 四是通過節(jié)能以降低產品的成本，提高市場競爭力和企業(yè)經濟效益； 五是節(jié)能有利于保護環(huán)境。,多效蒸發(fā),定義：將前效的二次蒸壓作為下一效加熱蒸汽的串聯(lián)蒸發(fā)裝置稱為多效蒸發(fā)。,在多效蒸發(fā)中，各效的操作壓力、相應的加熱蒸汽溫度與溶液沸點的依次降低。因此，只有當生蒸汽的壓力較高或末效采用真空的前提下才能實現(xiàn)多效加熱。多效蒸發(fā)中，只有第一效用生蒸汽加熱，其余各效均利用二次蒸汽加熱，故加熱蒸汽的經濟性大為提高。,（一）多效真空蒸發(fā)及其特點,1、順流加料法 料液和蒸汽的流向相同，均由第一效順序至末效，故也稱并流加料法。 2、逆流加料法 原料液由末效進入，用泵依次輸送至前一效，濃縮液由第一效下部排出。加熱蒸汽的流向則由第一效順序至末效。 3、平流加料法 每效都平行送入原料液和排出濃縮液。加熱蒸汽則由第一效依次至末效。 4、混流加料法 多效蒸發(fā)過程同時采用順流和逆流加料法，即某些效用順流，某些效用逆流，充分利用各流程的優(yōu)點。,（二）多效蒸發(fā)的溫差分配與效數(shù),1、多效蒸發(fā)的溫差分配 確定各效有效溫差，常用的有以下幾種方法： （1） 各效傳熱面積相等原則 （2） 鄰效間等壓差原則 （3） 各效蒸發(fā)量按比例法 知道各效的蒸發(fā)量，可計算各效濃縮料液的濃度及料液的沸點。,2、多效蒸發(fā)的效數(shù) （1）增加效數(shù)的優(yōu)缺點 優(yōu)點蒸發(fā)單位重量的水的蒸汽消耗降低，冷卻水的耗量愈少，熱能得到的充分利用； 缺點電耗、蒸發(fā)器、預熱器的熱交換面積增大，費用相應增加 （2）限制效數(shù)的原因 物料性質的限制 設備費用增加 溫差損失的增加,額外蒸汽的采用,額外蒸汽的采出是指將蒸發(fā)裝置的二次蒸汽用作其他加熱設備熱源的那部分蒸汽。由于將飽和水蒸汽用作加熱介質時，主要是利用蒸汽的相變潛熱，對蒸發(fā)來說，只是將加熱蒸汽轉變?yōu)槠肺惠^低的二次蒸汽。在大多數(shù)蒸發(fā)中，將二次蒸汽引出作為他用，品味較低的二次蒸汽的潛熱可完全利用，這樣就可大大降低整個工廠的能耗。,熱泵蒸發(fā),熱泵蒸發(fā)即將二次蒸汽在壓縮的操作過程，如圖所示。它是將二次蒸汽用壓縮機壓縮，提高其壓力（即提高溫度），并在送入原來的蒸發(fā)裝置中作為加熱蒸汽。這樣，除了開工時外，不必再有外界供給加熱蒸汽，即可連續(xù)進行加熱蒸發(fā)。熱泵蒸發(fā)中不僅二次蒸汽的潛熱得以完全利用，而且不消耗冷卻水，壓縮二次蒸汽所需的壓縮功是相對較低的，從總體來說能耗大大降低。,但是熱泵蒸發(fā)不適合于沸點升高較大溶液的蒸發(fā)，而且壓縮機的投資和維護費用較高，在一定程度上限制了其應用。,冷凝水熱量的利用,蒸發(fā)操作過程中，加熱蒸汽冷凝后比產生相應數(shù)量的冷凝水。這些溫度較高的冷凝水可用來預熱原料或采用減壓閃蒸的方法，將產生的部分蒸汽與二次蒸汽一起作為下一效加熱蒸汽，也可將冷凝水用于其他生產工藝中。,冷凝水回收是蒸汽熱力系統(tǒng)循環(huán)中的一個重要環(huán)節(jié)，從系統(tǒng)節(jié)能的觀點出發(fā)，冷凝水回收利用的好壞直接影響蒸汽熱力系統(tǒng)總的能源利用效率。這主要體現(xiàn)在以下兩個方面：,1）熱能價值：冷凝水具有蒸汽熱能的20%左右，相當于一個不回收冷凝水的系統(tǒng)來講，冷凝水系統(tǒng)改造的節(jié)能潛力大于熱力系統(tǒng)的其他環(huán)節(jié)。 2）熱平衡：回收冷凝水余熱用于加熱軟水，