制盐厂蒸发简易查定

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蒸发工段为了及时发现运行中的问题，进行技术经济分析和确定革新方案，需进行生产查定，下面介绍简易查定方法。

(一)查定程序及计算公式

1．各效加热室传热面积

F1=π·d_m·L·n， m² (3－4－49)

式中 d_m——加热管平均直径(m)

L——加热管长度(m)

n——加热管根数

2．加热室液体流道截面积

F₂=0．785·d²·n， m² (3－4－50)

式中 d——加热管内径(m)

3．各效蒸发水量 蒸汽没有计量时，蒸发水量可由下一效冷凝水量计算

式中 W_n——实际蒸发水量(kg／h)

D_n+1——下一效冷凝水量(kg／h)

⊿t_n+1——下一次与下二效的冷凝水温差(℃)

i_n+2——下二效加热室条件下的水汽化热(kJ／kg)

D_n——本效冷凝水量(kg／h)

⊿t_n——本效与下一效的冷凝水温差(℃)

i_n+1——下一效加热室条件下的水汽比热(kJ／kg)

4．各效料液循环流速

(1)传递热量

q_n=w_n·i_n， kJ／h (3－4－52)

式中 i_n——加热室条件下的蒸汽冷凝热(kJ／h)

(2)循环量

S=q_n／⊿t₁·c₁·γ， m³／h (3－4－53)

式中 ⊿t₁——加热室进出口料液温差(℃)

c₁——料液比热(kJ／kg)

γ——料液密度(kg／m3)

(3)循环速度

V=S／3600×F₂ m／s (3－4－54)

5．传热系数

K=q_n／F₁·⊿t₂， kW／(m²·℃) (3－4－55)

t——加热蒸汽温度(℃)

⊿t平均——料液出入加热室的平均温度(℃)

⊿t_n=t－⊿t_平均

6．蒸发强度和生产强度

蒸发强度 A_n=w_n／F₁，kg水／(m²·h) (3－4－56)

生产强度 M=G／ΣF₁，kg盐／(m²·h) (3－4－57)

式中 G——总盐产量(kg／h)

∑F₁——各效加热室传热面积总和(m²)

(二)一个生产厂查定的实例及结果分析

1．查定项目

(1)传热面积：

加热管规格Φ45×3．5×5000(mm)管数292根

F₁=3．14×0．0415×5．0×290=190(m²)

(2)液体流道截面积

F₂=0．785×0．038²·292=0．33(m²)

(3)生蒸汽和一效二次蒸汽量 通过测定冷凝水量计算。一效、二效冷凝水桶直径均为1000mm，测定水位高差均为400mm，计量时间一效为2．035min，二效为3．3min。

①一效冷凝水量

②二效冷凝水量

③一效冷凝水闪发量

④二效冷凝水闪发量

⑤一效蒸发量

W₁=5710+186．9－372．6=5524(kg／h)

(4)料液循环速度

①传递热量：可根据一效冷凝水量和一效蒸发量分别计算核对。

从一效冷凝水量计算：

q′₁=9260×(513．2×4．18)=1．99×10⁷(kJ／h)

从一效蒸发量计算：实测排盐浆浓度50%(重量比)，每小时蒸发析盐1．55t／h，测每小时进卤为

5524+1550+1550=8624(kg／h)

罐内液温129℃，进罐卤水温度33℃。

卤水升温需热量 8624×3．43×(129－33)=2．84×10⁶(kJ／h)

水蒸发需热 5524×(527．62×4．18)=1．22×10⁷(kJ／h)

一效料液方获得热量

1．22×10⁷+2．84×10⁶=1．504×10⁷(kJ／h)

热损失以5%计，一效料液获得热量q″₁

q″₁=1．504×10⁷×1．05=1．58×10⁷(kJ／h)

q′₁－q″₁=(1．99－1．58)×10⁷=0．41×10⁷(kJ／h)

占一效获得热量的25%，可以判断生蒸汽带水严重。带水量为

0．41×10⁷／513．3×4．18=1910(kg／h)

经过计算分析核对，一效传递热量

q₁=1．58×10⁷(kJ／h)

②循环量

S=1．58×10⁷／1．68×3．34×1300=2166(m／h)

③循环速度

v=2166／3600×0．33=1．82(m／s)

(5)传热系数

(6)蒸发强度、生产强度

A₁=5524／190=29．07〔kg／(m²·h)〕 (一效)

M=5200／4×190=6．84〔kg盐／(m²·h)〕 (平均)

式中5200为实测每小时产盐量(kg)。

(7)蒸发热经济 按一效析盐1550kg／h，蒸发水量5524kg／h，每1kg析盐需蒸发水量为5524／1550=3．56kg／kg

蒸发系统应蒸发水量为：

5200×3．56=18532(kg／h)

耗用生蒸汽为

9260－1910=7350(kg／h)

蒸发热经济为

18532／7350=2．52(kg水／kg蒸汽)

2．查定结果分析 以上生产查定虽然比较粗糙，但方法简易，宜于采用。查定结果对于发现生产中存在问题，有重要参考作用，可以指导改进生产技术或生产管理。以下对查定结果作一粗略分析。

(1)通过查定计算，一效传热系数达2．5kW／(m²·℃)，传热效果不错。该厂采用石膏晶种法防垢技术已历时8个月，设备生产能力由推广晶种法防垢前的日平均88吨／日提高到123吨／日，取得了明显的效果。证明要充分发挥制盐蒸发设备的能力，防止结垢是一项极其重要的措施。

(2)计算循环流量为2160m／h，证明循环泵流量明显低于设计参数4000m／h，循环泵的结构性能有待研究改进。

(3)一效冷凝水量大大超过一效蒸发量，蒸汽带水量达20%，因此应对锅炉运行加强管理，蒸汽管道上应设置相宜的汽水分离器。

(4)低温卤水直接进入一效，升温热占一效获得热量的19%。如能预热卤水到100℃进罐，则用于料液升温热量降低到0．86×10⁶kJ／h，占一效获得热量的5．7%，同时可增产235kg／h，占一效产盐量的15．1%。因此预热卤水措施值得提倡。

(5)实际查定结果，一效蒸发量为总蒸发量的29%，比较定量地反应蒸发系统各效蒸发量相互关系，可作为生产经验数据应用。