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單效蒸發(fā)器工作原理和應(yīng)用特點
什么是單效蒸發(fā)器？
在工業(yè)上常采用水蒸汽作為加熱熱源，而被蒸發(fā)的物料大多為水溶液，水被蒸發(fā)后成為蒸汽，為作區(qū)分，一般將從蒸發(fā)器中蒸發(fā)的蒸汽稱為二次蒸汽。在一個蒸發(fā)器中完成，二次蒸汽再冷凝后直接排放，不再被利用的蒸發(fā)過程，稱為單效蒸發(fā)。而采用這種單效蒸發(fā)方式的蒸發(fā)器就被稱為單效蒸發(fā)器。
單效蒸發(fā)器的組成一般主要是由一個蒸發(fā)器和一個冷凝器組成。
典型的單效蒸發(fā)器流程，蒸發(fā)器是由加熱室與分離室組成，加熱室相當(dāng)于一個換熱設(shè)備，加熱介質(zhì)是蒸汽，而分離室則相當(dāng)于一個氣液分離設(shè)備。料液從加熱室中部進入，通過整個加熱室的過程中，料液接受熱量，水分汽化，濃縮后的料液從加熱室底部排出。從料液中氣化出來的氣體稱為二次蒸汽，二次蒸汽進入冷凝器，二次蒸汽被冷卻水直接冷凝，冷卻水從底部排出，夾帶空氣等不凝氣從頂部排出，
單效蒸發(fā)器與多效蒸發(fā)器的區(qū)別：
多效蒸發(fā)器的原理是通過鮮蒸汽驅(qū)動一效產(chǎn)生蒸發(fā)，再利用一效產(chǎn)生的二次蒸汽來驅(qū)動下一效蒸發(fā)，以此來達到節(jié)能的目的。為了減少一次蒸氣的消耗量，采用將生產(chǎn)中產(chǎn)生出的二次蒸氣導(dǎo)入第二個蒸發(fā)器中作加熱蒸氣用，第二個蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸氣還可導(dǎo)入第三蒸發(fā)器中作加熱蒸氣用，每一個蒸發(fā)器稱為一效，以此類推。這樣，幾個蒸發(fā)器串聯(lián)操作，就組成了多效蒸發(fā)器。
一般來說：單效蒸發(fā)每噸水消耗1.1~1.2噸蒸汽，雙效蒸發(fā)每噸水消耗0.6~0.7噸蒸汽。蒸汽消耗量如圖所示：
單效蒸發(fā)器的操作方式：
單效蒸發(fā)器可以是間歇式、半間歇式或連續(xù)分批方式或連續(xù)地操作。嚴(yán)格說來，間歇式蒸發(fā)器其中加料、蒸發(fā)和排放是依次分步進行的蒸發(fā)器。這種操作方式是很少采用，因為它需要足夠大的殼體以容納進料的全部裝料，加熱元件安放得相當(dāng)?shù)?，以便?dāng)體積減少到產(chǎn)品的體積時不能被露出。常見的操作方式是半伺歇式，其中進料是連續(xù)地加入以維持固定的液面直到整個裝料達到最后的密度為止。連續(xù)分批蒸發(fā)器通常具有連續(xù)的進料，在至少部分循環(huán)范圍內(nèi)連續(xù)的排料。一種操作方法是從貯槽循環(huán)到蒸發(fā)器，再返回原處直到整個貯槽達到所需的濃度為止，于是分批地完成加工。連續(xù)式蒸發(fā)器基本上是連續(xù)地進料和排料，進料和產(chǎn)品的濃度都大體上保持不變。
單效蒸發(fā)器的特點：
單效蒸發(fā)器設(shè)備簡單，相對操作比較容易且設(shè)備費用投入較少，但單效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力較小。從單效蒸發(fā)器的工藝過程來看，由于單效蒸發(fā)器所產(chǎn)生的二次蒸汽直接被冷凝除去，使其攜帶的能量沒有被充分利用，因此單效蒸發(fā)器一般適用于生產(chǎn)能力較小，物料有腐蝕性以致于需要昂貴的結(jié)構(gòu)材料或者蒸汽被污染不能再次利用的時候，適合小批量生產(chǎn)或間歇生產(chǎn)的場合。