料液输送不需要泵(各效压力差)

特点：*料液输送不需要泵（各效压力差）；*后一效沸点低，可进行自蒸发(闪蒸)；*一般传热系数逐次下(由粘度增大造成)。5.4

多效蒸发和提高加热蒸汽经济性的其他措施5.4.1

多效蒸发的流程

(1)并流加料流程不凝性气体第一效第二效第三效第一效二次蒸汽第二效二次蒸汽第三效二次蒸汽料液加热蒸气完成液水冷却水并流加料蒸发流程(2)逆流加料流程特点：*需要泵输送流体；*无自蒸发(闪蒸)，且多消耗部分热量；*各物料粘度较一致，传热系数较均匀。逆流加料蒸发流程完成液加热蒸气料液冷却水水不凝性气体(3)平流加料流程说明：适用于有结晶析出的蒸发操作。水冷却水不凝性气体料液加热蒸气平流加料蒸发流程（1）温度差损失和有效温度差

▲当完成液浓度相同时，多效蒸发中各效温度差损失之和大于单效蒸发；

即：温度差损失多效蒸发＞单效蒸发▲当理论传热温度差一定时，多效蒸发的各效有效传热温度差之和小于单效蒸发。

即：有效传热温差多效蒸发<单效蒸发5.4.2

多效蒸发问题分析

▲多效蒸发的生蒸气经济性理论值与效数成正比，其经验值也随效数增多而增加，但不成正比。即：多效蒸发，可提高生蒸汽的经济性。

(2)经济性

(3)生产能力和生产强度

▲在相同条件下，虽然多效蒸发传热面积为单效蒸发的m倍，但生产能力小于单效蒸发；

▲当多效蒸发的及各效Ai，Ki，与单效相同时，多效蒸发的生产强度小于单效的1/m；

▲为完成相同的生产任务，多效蒸发所需要的传热面积大于单效蒸发的m倍，多效蒸发经济性的提高是以增加设备费为代价的。

即：生产能力：多效蒸发<单效蒸发生产强度：多效蒸发<单效蒸发(4)多效蒸发中效数的限制和选择

▲传热温度差的限制；

▲设备费用的限制；

▲效数选择：生蒸汽经济性随效数提高幅度减小，而设备费用始终正比于效数。选取原则：设备费用和操作费用总和最小，通常选取2-3效。5.4.3多效蒸发的设计型计算需要计算的未知量：复杂性：效数增加，许多变量间呈非线性关系，计算过程复杂。计算基础：物料衡算、热量衡算和传热方程单效双效△s△ts△2△t2△t1△1TT'△TT=T-T'单效蒸发和双效蒸发有效温度差的比较（1）物料衡算水分蒸发量：并流加料多效蒸发的物料衡算,热量衡算示意图qm,v1,T1,Hv1H’1qm,w1Hv1T1qm,0,w0,t0,cp,0w1t1qm,v2,T2,H2H’2qm,w2T2w2H’3qm,w3T3w3H’4qm,w4T4w4t4t2t3qm,v3,T3,H3qm,v4,T4,H4T’1T’2T’3T’41234对第1效至第i效作溶质的物料衡算，有由此得第i效溶液的质量分数：（2）热量衡算忽略热损失，对第1效作热量衡算，可解得：类似地，对第i效有：若计及热损失和溶解热的影响，则有：（3）蒸发器传热面积的计算和有效温差在各效的分配各效的传热面积：根据传热方程，各效的有效温度差之间的关系为：通常，各效采用传热面积相等的蒸发器，此时类似地，第i效的有效温度差为：说明：各效的有效温度差、各效溶液的沸点和蒸汽的温度均不能任意给定，应满足以上分配关系。（4）多效蒸发的计算步骤①蒸发量初值的确定；②假定各效传热量相等，当Ki为已知时，计算△ti的初值；③初估各效溶液的沸点以及各效的蒸汽温度；④计算各效的蒸发系数和自蒸发系数，并联立求解各效水分蒸发量新值和加热蒸汽的消耗量；⑤分别求各效的传热量和各效的传热面积；⑥若求得的各效传热面积不等，可调整△ti。（但若此时蒸发量的新值与初值相差较多，则应将计算新值作为新的初值重新计算，然后调整△ti。）；⑦重复步骤③~⑥，直至各效的传热面积基本一致，且前后两次所得的蒸发量相近为止。(1)额外蒸汽的引出额外蒸气：在多效蒸发中，可在前几效引出部分二次蒸气，作为其它加热设备的热源。说明：引出额外蒸气时，生蒸气的消耗量增加，但所增加的生蒸气量小于引出的额外蒸气总量，从总体来看，生蒸气的经济性提高了。5.4.4提高加热蒸汽经济性的措施料液加热蒸气完成液水冷却水不凝性气体引出额外蒸气的蒸发流程额外蒸汽的引出说明：上一效的冷凝水温度较高，可将其通过闪蒸器减压至下一效加热室的压力，则冷凝水由于过热将闪蒸，产生部分蒸气。将它和上一效的二次蒸气一起作为下一效的加热蒸气，就相当于提高了生蒸气的经济性。(2)冷凝水的闪蒸加热蒸气进料二次蒸气冷凝水12二次蒸气冷凝水完成液ABA,B-蒸发器；1-冷凝水排出器；2-冷凝水闪蒸器冷凝水的闪蒸(3)多效多级闪蒸优点：解决了物料易于在加热管管壁结垢的问题，经济性较高，可利用低压蒸气作为热源，设备简单紧凑，不需要高大的厂房，因而近年来应用渐广。缺点：动力消耗较大，所需的传热面积稍多。另外也不适用于沸点上升较大物料的蒸发。(4)热泵蒸发热泵蒸发：单效蒸发时，可将二次蒸气绝热压缩以提高其温度，然后送回加热室作为加