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（3）多效蒸发工艺及设备简介

根据单效蒸发器的分析，蒸发量D/加热蒸汽量D0=0.91或者D0/D=1.1，即1kg蒸汽可以蒸出0.91kg的淡水。

如果将蒸出的二次蒸汽通往第二个蒸发器的加热室去作为加热用，那么同样1kg的二次蒸汽又可以蒸出0.91kg的淡水。

以此类推，效数越多，利用1kg加热蒸汽可以蒸发出的淡水也越多，这从热量的利用上来讲是有利的。

实际上，由于溶液有沸点升高现象，管线有流动阻力损失，使温差有损失，再加上效数多了，即使保温很好，散热面积大了，热损失也增多，所以当效数增多时，热量利用的效率也随之有所降低。考虑到效数增加则设备的投资增大，故实际采用效数应该有一最佳点。

（4）多效蒸发设备的分类

多效蒸发设备的种类繁多，不同的物料，不同的浓度，可选用不同的蒸发器。

按蒸发管的排列方向：可以分为垂直管蒸发器（VTE）和水平管蒸发器（HTE）。

按蒸发物料流动的类型：可以分为强制对流蒸发器和膜式蒸发器。

在膜式蒸发器中按流动方向：又可分为升膜式和降膜式蒸发器。

在降膜式蒸发器中分为：垂直管降膜和水平管降膜蒸发器。

按各效组合的方向可以分为：水平组合的蒸发器和塔式蒸发器。

组成多效蒸发系统的蒸发器有多种型式，常用的有以下主要三种：

▲浸没管式（ST）

该种蒸发器是加热管被料液浸没的一大类蒸发设备。广义的浸没管蒸发器又有多种样式，有直管、蛇管、U形管以及竖管、横管等结构。

料液在蒸发器中的流动方式有：自然对流循环和强制循环两类。这种蒸发器出现较早、操作方便，但结垢严重、盐水静液柱高、温差损失大，故效数不宜太多，一般在6效以下。

▲竖管蒸发（VTE）这里是指管内降膜式蒸发器。

两个基本优点，一是因管内为膜状汽化，传热壁两侧都有相变，故传热系数高。且消除了料液的静液柱所造成的温差损失。系统的浓缩率比较高，低浓度溶液如海水淡化，目前一般设计的效数为11～13效，造水比可达9～10。

结垢问题，特别是当液体分配不均或者水量不足时，在管的内壁可能形成干区，结垢的危险性增大。因此在防垢和清垢方面有较高的要求。

一般说来，在这类蒸发系统中晶种法不宜采用，主要靠化学法防垢加上温度、浓度的合理设计。

▲横管薄膜式（HTE）

该种蒸发器是循环料液通过喷淋装臵在横管束的管外形成液膜，加热蒸汽（或前效二次蒸汽）在管内凝结。

它具有与竖管降膜式相同的优缺点，但设备高度远比竖管降膜式为小，装臵紧凑，所有各效的管束、喷淋管和汽水分离器都装在一个筒体中，因而热损失小，能耗低。

由于温度低，结垢和腐蚀都大大减轻，保证了较高的传热系数；此外汽相阻力小，又消除了静液头损失，传热温差可以很小，尤其适于使用低位热能。

2多级闪蒸技术

闪蒸是指一定温度的水在环境压力低于该温度所对应的饱和蒸汽压时发生的骤然蒸发现象。闪蒸后的水温度降低以使其饱和蒸汽压与环境压力平衡。

MSF也是利用了这个原理，使加热至一定温度的料液，依次在一系列压力逐渐降低的容器中闪蒸汽化，原料得到浓缩，蒸汽冷凝后得到淡水。

该方法是在多效蒸馏的基础上发展而来的。相比多效蒸馏法多级闪蒸减少了垢的形成，多在低浓度料液浓缩中使用。

1.多级闪蒸技术的特点

多级闪蒸与其他技术相比，具有如下的优点:

由于此方法加热与蒸发过程分离，并未使原水真正沸腾(仅是表面沸腾)，从而大大改善了一般蒸馏的结垢问题；

技术成熟可靠，运行安全性高，特别适合于大型的低浓度物料浓缩应用；

设备机构简单，投资成本较低。

2.主要缺点:

大量原水的循环和流体的输送，导致操作成本升高；

与多效蒸馏法相比，需要较大的热传面积；

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