蒸发器节能分析

蒸发器对于化工生产过程中的单元操作，生产企业都有很深的体会和经验。特别是蒸发和干燥的单元操作，它们都涉及到传热的问题，这种传热的过程使得介质发生了“相变”。例如，蒸发和干燥都是使物料中的成分（通常是水）由液体变成了气体，即由“液相”变成了“汽相”。这种“相变”过程对能量的消耗特别大。我们都知道，水的比热为1kcal/kg·℃，也就是说，1kg的水，温度每上升1℃需要1kcal的热量。对1kg的水加热从0℃上升到100℃沸腾，理论上也就仅需要大约100kcal的热量。但如果将其在此100℃时加热使它汽化，成为同温度的蒸汽，则需要约539kcal的热量。这就是说，能耗是相当于使同样重量的水温度每升高1℃所需热量的539倍。这个使其发生“相变”的热量称之为“汽化热”。反过来，1kg100℃的蒸汽冷凝成同温度的水产生“相变”时也会放出这么多热量的，这个热也可称之为“冷凝热”，所以汽化热和冷凝热对同一种物质在相同温度下的数值是相等的。锅炉产生的加热蒸汽就是因为释放了冷凝热而使物料被加热和蒸发的，而同时锅炉蒸汽成了凝水，由汽态变成了液态。所以，有相变与无相变的传热与能耗之间的差别是很大的。这也是很多药厂的能耗在蒸发浓缩和干燥工艺上所占据的比例特别高的原因所在。尤其是在蒸发浓缩这个工段，由于蒸发的量一般都较大，所以能耗必然就很高。据了解，中药生产企业在药材提取后的浓缩工段所消耗的蒸汽量大约占到全厂总用汽量的2/3，甚至多达80%左右。这个事实从上面理论上的分析也进一步得到了实践的验证。因此，对此问题进行分析和寻求解决的途径会对企业的节能工作起着十分重要的作用。

蒸发器概念

蒸发器分为循环型和膜式两大类。

　　主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量，促使液体沸腾汽化；蒸发室使气液两相完全分离。加热室中产生的蒸气带有大量液沫，到了较大空间的蒸发室后，这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。通常除沫器设在蒸发室的顶部。

　　蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。按溶液在蒸发器中的运动状况分有：①循环型。沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面，如*循环管式、悬筐式、外热式、列文式和强制循环式等。②单程型。沸腾溶液在加热室中一次通过加热表面，不作循环流动，即行排出浓缩液，如升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等。③直接接触型。加热介质与溶液直接接触传热，如浸没燃烧式蒸发器。蒸发装置在操作过程中，要消耗大量加热蒸汽，为节省加热蒸汽，可采用多效蒸发装置和蒸汽再压缩蒸发器。蒸发器广泛用于化工、轻工等部门。

　　医学中蒸发器vaporizer

　　挥发性吸入*的*在室温下均呈液态。蒸发器能有效地将挥发性*的药液蒸发为气体，并能准确地调节*的药蒸气输出的浓度。蒸发需要热量，蒸发器周围的温度是决定挥发性*的药蒸发速度的主要因素。当代的****广泛采用了温度量补偿型蒸发器，即在温度或新鲜气流量发生变化时，能通过自动补偿机制来保持挥发性吸入*的药蒸发速度恒定，从而保证吸入*的药离开蒸发器的输出浓度稳定。由于不同挥发性吸入*的*的沸点和饱和蒸气压等物理特性不同，因此，蒸发器具有**性，如*蒸发器、*蒸发器等，相互不能通用。现代****的蒸发器多放置在*呼吸环路之外，有单独的氧气气流与之连接，蒸发出的吸入*的药蒸气与主气流混合后再供病人吸入。

蒸发器的分类

1．按蒸发方式分：自然蒸发：溶液在低于沸点温度下蒸发，如海水晒盐，这种情况下，因溶剂仅在溶液表面汽化，溶剂汽化速率低。沸腾蒸发：将溶液加热至沸点，使之在沸腾状态下蒸发。工业上的蒸发操作基本上皆是此类。

2．按加热方式分：直接热源加热它是将燃料与空气混合，使其燃烧产生的高温火焰和烟气经喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中来加热溶液、使溶剂汽化的蒸发过程。间接热源加热容器间壁传给被蒸发的溶液。即在间壁式换热器中进行的传热过程。

3．按操作压力分：可分为常压、加压和减压（真空）蒸发操作。很显然，对于热敏性物料，如****溶液、果汁等应在减压下进行。而高粘度物料就应采用加压高温热源加热（如导热油、熔盐等）进行蒸发。

4．按效数分：可分为单效与多效蒸发。若蒸发产生的二次蒸汽直接冷凝不再利用，称为单效蒸发。若将二次蒸汽作为下一效加热蒸汽，并将多个蒸发器串联，此蒸发过程即为多效蒸发。

5. 按用蒸汽和电分：蒸发过程全部采用生蒸汽和蒸发过程中用电驱动压缩机压缩二次蒸汽的mvr蒸发器。MVR蒸发器在蒸发过程中，只要系统开机时需要生蒸汽，正常运行后就不需要通蒸汽了。