二次蒸發(fā)箱

高壓蒸汽和凝水的溫度高，在供汽和凝水干管上，往往需要設(shè)置固定支架和補(bǔ)償器，以補(bǔ)償管道的熱伸長(zhǎng)。凝水通過疏水器的排水孔和沿疏水器后面的凝水管路流動(dòng)時(shí)，由于壓力降低，相應(yīng)的飽和溫度降低，凝水會(huì)部分重新汽化，生成二次蒸汽。同時(shí)，疏水器因動(dòng)作滯后或阻汽不嚴(yán)也必然會(huì)有部分漏氣現(xiàn)象。因此，疏水器后的管道流動(dòng)狀態(tài)屬兩相流(蒸汽與凝水)?？渴杷骱蟮挠鄩狠斔湍姆绞?，通常稱為余壓回水。余壓回水設(shè)備簡(jiǎn)單，是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為普遍的一種凝水回收方式。但不同余壓下的汽水兩相流合流時(shí)會(huì)相互干擾，影響低壓凝水的排除，同時(shí)嚴(yán)重時(shí)甚至能破壞管件及設(shè)備。為使兩股壓力不同的凝水順利合流，可采用將壓力高的凝水管做成噴嘴或多孔管等形式，頂流插入壓力低的凝水管中。此外，由于汽水混合物的比容很大，因而輸送相同質(zhì)量的流量凝水時(shí)，它所需的管徑要比輸送純凝水(如采用機(jī)械回水方式)的大很多。

當(dāng)工業(yè)廠房的蒸汽供熱系統(tǒng)使用較高壓力時(shí)，凝水管道內(nèi)生成的二次蒸汽量就會(huì)增多。如有條件利用二次蒸汽，則可將使用壓力較高的室內(nèi)各熱用戶的高溫凝水先引入專門設(shè)置的二次蒸發(fā)箱(器)，通過二次蒸發(fā)箱分離出二次蒸汽，再就地利用。分離后留下的純凝水靠壓差作用送回凝水箱。

如圖2所示(1-暖風(fēng)機(jī)；2-泄水閥；3-疏水裝置；4-止回閥；5-二次蒸發(fā)箱；6-安全閥；7-蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥；8-排氣閥裝疏水器和止回閥)是廠房車間內(nèi)設(shè)置二次蒸發(fā)箱的室內(nèi)蒸汽供熱系統(tǒng)示意圖。二次蒸發(fā)箱的設(shè)置高度一般為3m左右。室內(nèi)各熱用戶的凝水，通過疏水器后進(jìn)入二次蒸發(fā)箱。二次蒸發(fā)箱的設(shè)計(jì)蒸汽表壓力一般為2040kPa。運(yùn)行時(shí)，當(dāng)二次蒸汽用量大于二次汽化量時(shí)，箱內(nèi)蒸汽壓力降低，通過蒸汽壓力調(diào)節(jié)閥7補(bǔ)汽，以維持箱內(nèi)蒸汽壓力和保證二次蒸汽熱用戶的需要。當(dāng)二次汽化量大于二次蒸汽熱用戶需要量時(shí)，箱內(nèi)蒸汽壓力增高，當(dāng)超壓時(shí)，通過箱上安裝的安全閥6排氣降壓。

同余壓回水方式相比，這種回水方式設(shè)備增多，但在有條件就地利用二次蒸汽時(shí)，它可避免室外余壓回水系統(tǒng)汽、水兩相流動(dòng)易產(chǎn)生水擊，高低壓凝水合流相互干擾，外網(wǎng)管徑較粗等缺點(diǎn)。 2100433B

二次蒸發(fā)箱的作用是將室內(nèi)各用汽設(shè)備排出的凝水，在較低的壓力下分離出一部分二次蒸汽，并將低壓的二次蒸汽輸送到熱用戶利用，二次蒸發(fā)箱構(gòu)造簡(jiǎn)單，如圖1所示。高壓含汽凝水沿切線方向的管道進(jìn)入箱內(nèi)，由于進(jìn)口閥的節(jié)流作用，壓力下降，凝水分離出一部分二次蒸汽。水的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)更易使汽水分離，水向下流動(dòng)，沿凝水管送回凝水箱。

由于早期的蒸發(fā)技術(shù)能耗很大，為了節(jié)約能源，也是為了最大限度的減小向環(huán)境排放帶有物料的二次蒸汽而污染環(huán)境，隨著化工技術(shù)的發(fā)展以及節(jié)能技術(shù)的要求，人們又開發(fā)了多效蒸發(fā)裝置。由前文分析可知，直接蒸發(fā)能耗巨大是由于沒有利用從物料蒸發(fā)出的二次蒸汽的能量。而多效蒸發(fā)充分的利用了該余熱，節(jié)約了能源。第一效蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽并未直接冷凝排放，而是作為下一效的加熱熱源，以此類推。最后一效產(chǎn)生的二次蒸汽由于其溫度和壓力較低沒有多大的利用價(jià)值直接冷凝排放。

由于多效蒸發(fā)的常用性，很多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行研究。李珊對(duì)三效并流蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行熱力學(xué)優(yōu)化，提出將第一效的部分二次蒸汽作為第三效的加熱蒸汽，以保證蒸汽平衡。梁虎對(duì)多效并流蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，用來濃縮NaOH溶液，在利用二次蒸汽的同時(shí)，考慮向各效補(bǔ)充適量的生蒸汽，這樣有點(diǎn)類似于蒸汽平流，但優(yōu)化結(jié)果表明，在最優(yōu)條件下，前一效的二次蒸汽剛好是下一效的二次蒸汽量，而無需補(bǔ)充生蒸汽。周大軍對(duì)三效并流加熱泵蒸發(fā)的多效蒸發(fā)系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括開環(huán)熱泵流程和閉環(huán)熱泵流程。阮奇等人對(duì)并流多效蒸發(fā)進(jìn)行了深入的研究，研究結(jié)果表明，加入冷凝水閃蒸這一節(jié)能措施可以充分利用冷凝水的汽化潛熱。HassamT.El-Dessouky等人采用平流多效蒸發(fā)來進(jìn)行海水淡化處理，提出采用冷凝水閃蒸的節(jié)能措施，并應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐，通過對(duì)兩種流程(單純平流和平流與錯(cuò)流相結(jié)合)的比較，得出性能最好的是平流與錯(cuò)流相結(jié)合的流程的結(jié)論。Yousef、RichardS.J、HishamM等分別對(duì)各種海水淡化技術(shù)進(jìn)行了評(píng)估，文章表明了海水淡化領(lǐng)域多效蒸發(fā)占的分額很少，主要以多級(jí)閃蒸(MSF)和反滲透(RO)技術(shù)占了絕大部分，但是在制糖、黑液處理等領(lǐng)域仍然以多效蒸發(fā)為主。

蒸發(fā)是指物質(zhì)從液態(tài)轉(zhuǎn)化為氣態(tài)的相變過程。

蒸發(fā)和沸騰都是汽化現(xiàn)象，是汽化的兩種不同方式。蒸發(fā)是在液體表面發(fā)生的汽化過程，沸騰是在液體內(nèi)部和表面上同時(shí)發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。溶液的蒸發(fā)(evaporation)通常是指通過加熱使溶液中一部分溶劑汽化，以提高溶液中非揮發(fā)性組分的濃度(濃縮)或使溶質(zhì)從溶液中析出結(jié)晶的過程。通常，溫度越高、液面暴露面積越大，蒸發(fā)速率越快；溶液表面的壓強(qiáng)越低，蒸發(fā)速率越快。