多效蒸發(fā)(multiple effect evaporation,簡稱MEE),系統(tǒng)是由多個單效蒸發(fā)組成的系統(tǒng),即將前一個蒸發(fā)器蒸發(fā)出來的二次蒸汽引入下一個蒸發(fā)器作為加熱蒸汽并在下一個蒸發(fā)器中凝為蒸餾水,如此依次進行。所以,采用多效蒸發(fā)可以充分利用熱能,即通過蒸發(fā)過程中二次蒸汽的再次利用,減少生蒸氣的消耗,從而提高蒸發(fā)裝置的經(jīng)濟性。
1.
多效蒸發(fā)的原理 多效蒸發(fā)中的每一個蒸發(fā)器稱為一效。凡通入加熱蒸汽的蒸發(fā)器稱為第一效,用第一效的二次蒸氣作為加熱劑的蒸發(fā)器稱為第二效,依此類推。采用多效蒸發(fā)器的目的是為了節(jié)省加熱蒸氣的消耗量。理論上,1kg加熱蒸氣大約可蒸發(fā)1kg水。
但由于有熱損失,而且分離室中水的汽化潛熱要比加熱室中的冷凝潛熱為大,因此,實際上蒸發(fā)1kg水所需要的加熱蒸氣超過1kg。根據(jù)經(jīng)驗,蒸氣的經(jīng)濟性(U=W/D),單效為0.91,雙效為1.76,三效為2.5,四效為3.33,五效為3.71等。可見隨著效數(shù)的增加,W/D的增長率逐漸下降。例如,由單效改為雙效時,加熱蒸汽大約可節(jié)省50%;而四效改為五效時,加熱蒸汽只節(jié)省10%。但是,隨著效數(shù)的增加,傳熱的溫度差損失增大,使得蒸發(fā)器的生產(chǎn)強度大大下降,設(shè)備費用成倍增加。當效數(shù)增加到一定程度后,由于增加效數(shù)而節(jié)省的蒸氣費用與所增添的設(shè)備費相比較,可能會得不償失。
工業(yè)上必須對操作費和設(shè)備費作出權(quán)衡,以決定最合理的效數(shù)。最常用的為2~3效,最多為6效。
2多效蒸發(fā)的分類
蒸發(fā)器按蒸發(fā)結(jié)構(gòu)可以分為循環(huán)型蒸發(fā)器和單程型蒸發(fā)器,其中循環(huán)型蒸發(fā)器有垂直短管式、外加熱式、強制循環(huán)蒸發(fā)器這三類蒸發(fā)器,單程型蒸發(fā)器有升膜式蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器、旋轉(zhuǎn)刮片式蒸發(fā)器這三類蒸發(fā)器。多效蒸發(fā)按流程主要分為四種:并流法、逆流法、平流法和混流法。