多效蒸发将几个蒸发器串联运行的蒸发操作,使蒸汽热能得到多次利用,从而提高热能的利用率,多用于水溶液的处理。在三效蒸发操作的流程中,蒸发器以生蒸汽作为加热蒸汽,其余两个(称为第二效、第三效)均以其效的二次蒸汽作为加热蒸汽,从而可大幅度减少生蒸汽的用量。每一效的二次蒸汽温度总是低于其加热蒸汽,故多效蒸发时各效的操作压力及溶液沸腾温度沿蒸汽流动方向依次降低。依据二次蒸汽和溶液的流向,多效蒸发的流程可分为:并流流程。溶液和二次蒸汽同向依次通过各效。由于前效压力高于后效,料液可借压差流动。但末效溶液浓度高而温度低,溶液粘度大,因此传热系数低。逆流流程。溶液与二次蒸汽流动方向相反。需用泵将溶液送至压力较高的效,深圳蒸汽发生器,各效溶液的浓度和温度对粘度的影响大致抵消,各效传热条件基本相同。错流流程。二次蒸汽依次通过各效,但料液则每效单独进出,这种流程适用于有晶体析出的料液。 在生蒸汽温度与末效冷凝器温度相同(即总温度差相同)条件下,将单效蒸发改为多效蒸发时,蒸汽发生器批发,蒸发器效数增加,供应蒸汽发生器,生蒸汽用量减少,但总蒸发量不仅不增加,反而因温度差损失增加而有所下降。多效蒸发节省能耗,但降低设备的生产强度,因而增加设备投资。在实际生产中,应综合考虑能耗和设备投资,选定效数。
蒸发器制冷剂分配器依据制冷剂的状态分为2种:两相混合制冷剂分配器和纯液态制冷剂分配器。
对于纯液态制冷剂分配器,需要在蒸发器外部对制冷剂进行1气液分离,分离后的纯液态制冷剂进入制冷剂分配器进行分配。由于该设计需要气液分离器,蒸汽发生器生产厂家,系统上更为复杂,成本较高,在冷水机组中很少采用。
目前的制冷剂分配器大多为气液两相制冷剂分配器(流经膨胀阀进入降膜式蒸发器分配器的制冷剂为气液两相混合状态)。由于两相流速、物性、通道几何尺寸、形状、热负荷等的不同,两相界面会出现不同的几何形状。
气液两相流根据流动的特点可分为泡状流、弹状流、分层流、块状流、环状流等不同形式。因此,采用两相制冷剂分配器,实现制冷剂液体在蒸发器换热管长度和圆周方向上均匀分布的技术更为复杂。
蒸发器是制冷装置中的主要热交换设备之一。它的作用是依靠制冷剂液体的沸腾(习惯上称蒸发)吸收被冷却介质的热量,达到制冷目的。
制冷装置中,换热器、蒸发器的传热特性直接影响到压缩机的性能和装置的能耗。虽然增大换热面积可减少循环的不可逆程度,但它将使蒸发器显得更为笨重和庞大,因此强化传热、传质过程和寻求新的蒸发器、换热器结构是蒸发器发展的必由之路。
蒸发器等换热设备按换热的方式可分为表面式和混合式:
表面式蒸发器是冷、热流体通过金属间壁进行换热,故又称间壁式蒸发器,如壳管式、套管式蒸发器等。混合式则是冷、热流体相互混合而进行热、质交换,如蒸汽喷式制冷机中的---式冷凝器。蒸气压缩式制冷机中仅使用间壁式蒸发器,主要是光管式和翅片管式。板式换热器的的使用也正兴起。
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