蒸發裝置設計經濟概算

㈠ MVR蒸發器

MVR蒸發器
(mechanical vapor recompression)的簡稱。mvr是重新利用它自身產生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的一項技術。早在60年代，德國和法國已經成功的將該技術應用於化工、制葯、造紙、污水處理、海水淡化等行業。mvr蒸發器[1]其工作過程是低溫位的蒸汽經壓縮機壓縮，溫度、壓力提高，熱焓增加，然後進入換熱器冷凝，以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動外，整個蒸發過程中無需生蒸汽。 溶液在一個降膜蒸發器里，通過物料循環泵在加熱管內循環。初始蒸汽用新鮮蒸汽在管外給熱，將溶液加熱沸騰產生二次汽，產生的二次汽由渦輪增壓風機吸入，經增壓後，二次汽溫度提高，作為加熱熱源進入加熱室循環蒸發。正常啟動後，渦輪壓縮機將二次蒸汽吸入，經增壓後變為加熱蒸汽，就這樣源 源不斷進行循環蒸發。蒸發出的水分最終變成冷凝水排出 多效蒸發過程中，蒸發器某一效的二次蒸汽不能直接作為本效熱源，只能作為次效或次幾效的熱源。如作為本效熱源必須額外給其能量，使其溫度(壓力)提高。蒸汽噴射泵只能壓縮部分二次蒸汽，而mvr蒸發器則可壓縮蒸發器中所有的二次蒸汽. 由於成本原因，單級離心壓縮機和高壓風機被普遍用於機械蒸汽再壓縮系統。因此下述說明是針對此類設計。離心壓縮機是體積控制機器，即無論吸入壓力多大，體積流率幾乎保持恆定。而質量流量的變化與絕對吸入壓力成比例。 能量圖單級離心壓縮機的壓縮循環描繪在焓熵圖中。單級離心壓縮機需要的動力： 例如：將來自蒸發器的飽和水蒸汽從吸入狀態p1=1.9 bar, t1=119 ℃壓縮到p2= 2.7 bar, t2=161℃（壓縮比 ∏= 1.4）。壓縮循環沿著多變曲線1－2，蒸汽的比焓增加量Δhp。對於蒸汽的比焓h2，通過壓縮機內效率（等熵效率）的等式：在此溫度下，它進入到蒸發器的加熱器。基於被吸入蒸汽的量，kg/hr。hp 單位多變（有效）壓縮功，kJ/kg。hs 單位等熵壓縮功，kJ/kg。 壓縮機的等熵效率（內效率）除其他因素之外，單位多變壓縮功 hp取決於多方指數κ和吸入氣體的摩爾質量M，以及吸入溫度和要求的壓升。對於原動機（電動機、燃氣機、渦輪機等）的實際耦合功率，考慮了更大的機械損耗餘量。葉輪由標准材料製造的單級離心壓縮機能夠獲得壓縮因子1.8的水蒸汽壓升，如果採用鈦等更高質量的材料，壓縮因子可高達2.5。這樣一來，最終壓力p2就是吸入壓力p1的1.8倍，或最大2.5倍，這對應於飽和蒸汽溫度升高約12-18K，最大溫升可到30K，這取決於吸入壓力。就蒸發技術而言，通常的做法是根據相應的水沸點溫度來表示其壓力。這樣，有效溫差就被直接表示出來。
mvr的技術參數：
1）蒸發一噸水需要耗電為23-70度電； 2）可以實現蒸發溫度17-40℃的低溫蒸發（無需冷凍水系統 機械蒸汽再壓縮的原理
從蒸發器出來的二次蒸汽，經壓縮機壓縮，壓力、溫度升高，熱焓增加，然後送到蒸發器的加熱室當作加熱蒸汽使用，使料液維持沸騰狀態，而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣，原來要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潛熱，又提高了熱效率，生蒸汽的經濟性相當於多效蒸發的30效。為使蒸發裝置的製造盡可能簡單和操作方便，經常使用單效離心再壓縮器，也可以是高壓風機或透平壓縮器。這些機器在1：1.2到1：2壓縮比范圍內其體積流量較高。對於低的蒸發速率，也可用活塞式壓縮機、滑片壓縮機或是螺桿壓縮機。 蒸發設備緊湊，佔地面積小、所需空間也小。又可省去冷卻系統。對於需要擴建蒸發設備而供汽，供水能力不足，場地不夠的現有工廠，特別是低溫蒸發需要冷凍水冷凝的場合，可以收到既節省投資又取得較好的節能效果。
採用機械蒸汽再壓縮的原因
■ 單位能量消耗低 ■ 因溫差低使產品的蒸發溫和 ■ 由於常用單效使產品停留時間短 ■ 工藝簡單，實用性強 ■ 部分負荷運轉特性優異 ■ 操作成本低
mvr的技術特點：
mvr能流圖1）低能耗、低運行費用； 2）佔地面積小； 3）公用工程配套少，工程總投資少， 4）運行平穩，自動化程度高； 5）無需原生蒸汽； 3）由於常用單效使產品停留時間短 4）工藝簡單，實用性強，部分負荷運轉特性優異 5）操作成本低 6）可以在40℃以下蒸發而無需冷凍設備，特別適合於熱敏性物料。
mvr的應用推廣范圍：
mvr示意圖1）蒸發濃縮 2）蒸發結晶 3）低溫蒸發

㈡ 蒸發器工作原理

蒸發器就是作為加熱冷媒、向外界吸熱的設備，主要有加熱室和蒸發室組成，液體冷媒通過送料口進入，同時加熱蒸汽對加熱室內部的加熱管束（下圖中較細的管路）進行加熱，加熱室內中間的較粗的管子由於受熱面積不如加熱管束面積大，故加熱管束汽化的冷媒上升進入蒸發室。

而中央循環管的液體冷媒下降，繼續進行循環。（中央循環管的橫截面積約為加熱管束總橫截面積的40%-100%左右，這也直接影響到了蒸發器的效率） 蒸發器在新風換熱機組、風機盤管中的應用主要是在製冷過程中提供冷水，在制熱過程中提供加熱後的冷媒。

它在地源熱泵系統中的應用於冷凝器相反，在地源熱泵機組進行供熱過程中，蒸發器屬於地源側設備，對地源側的循環水進行加熱，再通過機組換熱，將熱水傳至冷凝器，由冷凝器將熱水中的熱量排放出去。

在機組進行製冷過程中，蒸發器屬於末端設備，由地源側的冷凝器對地源側水進行冷凝，並供給蒸發器對外吸熱，從而達到對外界製冷的效果。

(2)蒸發裝置設計經濟概算擴展閱讀

蒸發器的基本形式是地源熱泵機械蒸汽再壓縮(MVR)從蒸發器出來的二次蒸汽，經壓縮機壓縮，壓力、溫度升高，熱焓增加，然後送到蒸發器的加熱室當作加熱󰀁蒸汽使用，使料液維持沸騰狀態，而加熱蒸汽本身則冷凝成水。

這樣原先要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潛熱，又提高了熱效率，生蒸汽的經濟性相當於多效蒸發的30效。為使蒸發裝置的製造盡可能簡單和操作方便，經常使用單效離心再壓縮器，也可以是高壓風機或透平壓縮器。這些機器在1：1.2到1：2壓縮比范圍內其體積流量較高。

㈢ 空調和熱泵蒸發器和冷凝器怎麼設計

兩者粗略的講,是沒有區別的,都是換熱器,只是使用的用途不同,冷凝器用來排放熱量、蒸發器用來吸收熱量.
仔細的講,也是有區別的：
在冷凝器設計中,應當分流路,不同路的入口應當盡量靠近,出口也應當盡量靠近,進口與出口也應當盡量遠離,以避免由於復熱而損失部份換熱量,避免流量分配不均勻.在實際設計中,若分路多於兩路時,應當採用集中式分液器和集液器,盡量使不同流路之間流量均勻.不同流路的管程最好相同,而且應當均勻地流過迎風側和背風側使得換熱均勻.
對於蒸發器,要求也差不多,相對來講能簡單一些,最常見的是進液部分添加了分液頭,分成的路數較多,而且分液頭必須垂直安裝.冷凝器是沒有分液頭的,採用的是分氣集管.

㈣ 空調和熱泵蒸發器和冷凝器怎麼設計

製冷量+壓縮機電機功率/200~250=冷凝器換熱面
例如：（3SS1-1500壓縮機）CT=40℃：CE=-25℃壓縮機製冷量=12527W+壓縮機電機功率11250W=23777/230=風冷凝器換熱面積103m2
水冷凝器換熱面積與風冷凝器比例=概算1比18（103/18）=6m2
蒸發器的面積根據壓縮機製冷量（蒸發溫度℃×Δt相對濕度的修正系數查表）。

㈤ 三效逆流加料蒸發裝置的設計中蒸發器的操作壓力怎麼計算

這是一個綜合的計算，首先確定各效參數及蒸發量，再根據進料濃度計算出各效料液的濃度，再根據濃度查出該濃度下氫氧化鈉水溶液的沸點升高，再根據料液溫度和沸點升高求得該溫度、濃度下料液的飽和蒸汽溫度，由文獻查得飽和蒸汽壓力，就是你說的操作壓力。

㈥ 化工原理蒸發

蒸發過程概述
(summarize of evaporation process）
1．蒸發的概念
將含有不揮發溶質的溶液加熱沸騰，使其中的揮發性溶劑部分汽化從而將溶液濃縮的過程稱為蒸發。蒸發操作廣泛應用於化工、輕工、制葯、食品等許多工業中。
2．蒸發操作的目的(purpose of evaporation manipulation）
工業蒸發操作的主要目的是：
（1）稀溶液的增濃直接製取液體產品，或者將濃縮的溶液再經進一步處理（如冷卻結晶）製取固體產品，例如稀燒鹼溶液（電解液）的濃縮、蔗糖水溶液的濃縮以及各種果汁、牛奶的濃縮等等；
（2）純凈溶劑的製取，此時蒸出的溶劑是產品，例如海水蒸發脫鹽製取淡水。
（3）同時制備濃溶液和回收溶劑，例如中葯生產中酒精浸出液的蒸發。
工業上被蒸發的溶液多為水溶液，故本章的討論僅限於水溶液的蒸發。原則上，水溶液蒸發的基本原理和設備對其它液體的蒸發也是適用的。
3．蒸發流程 (evaporation flow path）
按照分子運動學說，當液體受熱時，靠近加熱面的分子不斷地獲得動能。當一些分子的動能大於液體分子之間的引力時，這些分子便會從液體表面逸出而成為自由分子，此即分子的汽化。因此溶液的蒸發需要不斷地向溶液提供熱能，以維持分子的連續汽化；另一方面，液面上方的蒸汽必須及時移除，否則蒸汽與溶液將逐漸趨於平衡，汽化將不能連續進行。

【播放動畫】液體蒸發過程5-1
液體蒸發的簡化流程如圖片5-1所示，其主體設備—蒸發器由加熱室和分離室兩部分組成，其中加熱室為一垂直排列的加熱管束，在管外用加熱介質（通常為飽和水蒸汽）加熱管內的溶液，使之沸騰汽化。濃縮了的溶液（稱為完成液）由蒸發器的底部排出。而溶液汽化產生的蒸汽經上部的分離室與溶液分離後由頂部引至冷凝器。為便於區別，將蒸出的蒸汽稱為二次蒸汽，而將加熱蒸汽稱為生蒸汽或新鮮蒸汽。
對於沸點較高的溶液的蒸發，可採用高溫載熱體如導熱油、融鹽等作為加熱介質，也可以採用煙道氣直接加熱。
4．蒸發過程的分類 (the classification of evaporation process)
（1）常壓蒸發、加壓蒸發和減壓蒸發 按蒸發操作壓力的不同，可將蒸發過程分為常壓、加壓和減壓（真空）蒸發。對於大多數無特殊要求的溶液，採用常壓、加壓或減壓操作均可。但對於熱敏性料液，例如抗生素溶液、果汁等的蒸發，為了保證產品質量，需要在減壓條件下進行。減壓蒸發的優點是： 1）溶液沸點降低，在加熱蒸汽溫度一定的條件下，蒸發器傳熱的平均溫度差增大，於是傳熱面積減小； 2）由於溶液沸點降低，可以利用低壓蒸汽或廢熱蒸汽作為加熱蒸汽； 3）溶液沸點低，可防止熱敏性物料的變性或分解； 4）由於溫度低，系統的熱損失小。但另一方面，由於沸點降低，溶液的粘度大，使蒸發的傳熱系數減小，同時，減壓蒸發時，造成真空需要增加設備和動力。
（2）單效蒸發與多效蒸發 根據二次蒸汽是否用作另一蒸發器的加熱蒸汽，可將蒸發過程分為單效蒸發和多效蒸發。若前一效的二次蒸汽直接冷凝而不再利用，稱為單效蒸發，圖片5-1所示為單效蒸發的流程示意。若將二次蒸汽引至下一蒸發器作為加熱蒸汽，將多個蒸發器串聯，使加熱蒸汽多次利用的蒸發過程稱為多效蒸發。
（3）間歇蒸發與連續蒸發 根據蒸發的過程模式，可將其分為間歇蒸發和連續蒸發。間歇蒸發系指分批進料或出料的蒸發操作。間歇操作的特點是：在整個過程中，蒸發器內溶液的濃度和沸點隨時間改變，故間歇蒸發為非穩態操作。通常間歇蒸發適合於小規模多品種的場合，而連續蒸發適合於大規模的生產過程。

㈦ 求500L/D的負壓蒸發裝置（負壓蒸發器）的設計方案。

1、圓管：承壓最好；
2、厚度計算按壓力容器GB150公式計算；500ml，確定直徑和長度後，再計算厚度；

3、降低能耗：增加一個換熱器，進料與出口蒸汽換熱後再進入蒸發器，可以降低冷卻水量以及蒸汽加熱量。
4、其他建議：
1）蒸發器要保溫；
2）最好外加加熱器，以彌補蒸發器換熱面積的不足；蒸發量：蒸發1kg水，需要熱量550大卡，（2300KJ），合計：用電0.64度，實際用電0.7度（效率問題）。

因1度=1kW*h=3.6*10^6J=3.6*10^3KJ=3600KJ。