列管式冷凝器在蒸发设备中的应用

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1、2001年第6期·17·列管式冷凝器在蒸发设备中的应用刘殿宇（黑龙江省乳品机械总厂，安达151400）摘要本文以MTNJM03-3500型三效降膜蒸发设备中的列管式冷凝器为例阐述其设计及应用过程中的注意事项。关键词列管式冷凝器设计应用注意事项蒸发设备中的冷凝器利用冷却水将二次蒸汽物料预热器耗用末效二次蒸的热量：86025kcaI/h；冷却，它可分为两类，一类是间接式冷凝器一类是进入冷凝器中各效壳程中冷凝水总量：3988.1kg/h；进入冷凝器中冷凝水温度：65C；冷却水进入温度：20C；直接式冷凝器。间接式冷凝器也叫表面式冷凝器，冷却水排出温度：38C；冷凝器壳程

2、温度：45C。包括列管式冷凝器，盘管式冷凝器及板式冷凝器。1.2几种影响因素目前国内外的蒸发设备采用列管式冷凝器越来越对冷凝器传热面积大小有影响的主要因素有以多。这主要是因为列管式冷凝器有以下几方面的优下几个方面。点。冷却水不受二次蒸汽污染可以循环利用；由于（1）冷凝水放出的热量对冷凝器效果的影响水在冷凝器内是闭式循环没有水的冲击声，不象水多效蒸发设备各效壳程中的冷凝水一般是从冷力喷射器所使用的冷却水暴露在外面有水的冲击凝器中与冷凝器壳程中的冷凝水一并排出的（这不声；不受空间高度的约束限制，可立式安装也可卧仅设备结构简单，更主要是节能）。由于效体壳程式安装，不象大

3、气式冷凝器受空间高度的限制（大中冷凝水温度高于冷凝器壳程温度，真空度高，冷气式冷凝器安装高度在10.5m以上），冷却效果也凝水进冷凝器壳程时，冷凝水由于自蒸发而要放出不比直接式冷凝器差，并便于自控，因此在蒸发设一定热量，这部分热量按下式计算：备中被广泛采用。只是列管式冷凝器制造成本较W·!（t1-t2）·!2高。O1=121影响列管式冷凝器效果的因素式中：W-冷凝水量，kg/h，这里W=3988.1kg/h；!-冷凝水比热，kcaI/kg，!=1kcaI/kg；冷凝器传热面积必须足够，否则进入冷凝器t1-进水温度，这里t1=65C；中的二次蒸汽就难以全部被冷却而使

4、蒸发温度升t2-冷凝器壳程温度，这里t2=45C；高，从而降低生产能力。这里除冷凝器的传热系数!2-t2时水蒸汽的汽化热，kcaI/kg，这里!2=要选取合适外，在计算冷凝器的传热面积时有些571.8kcaI/kg；直接影响传热效果的因素也是不能忽略的。往往I2-t2时水蒸汽的热焓，kcaI/kg，这里I2=是这些因素考虑不周，致使冷凝器传热效果不616.8kcaI/kg。则：佳。现以NTNJN03-3500型三效降膜蒸发设备浓缩3988.1>1>(65-45)>571.8木糖水溶液配用的列管式冷凝器为例阐述其合理O1=616.8设计过程。=73942.79kca

5、I/h1.1主要技术参数相当于50C时未效二次蒸汽量为73942.79/末效蒸发量：800kg/h；末效蒸发温度：50C；·18·化工设备与管道第38卷569=129.95kg/1(50C时饱和蒸汽汽化热为器耗热为86025kcaI/1，而末效蒸发量为800kg/1热569kcaI/kg)。因此计算冷凝器的传热面积时这部分量为800X569=455200kcaI/1，因此进入冷凝器未效热量应计入计算中。二次蒸汽的热量为：O3=455200-86025=（2）从各效不凝气接口抽出的蒸汽对冷凝器的369175kcaI/1，而50C的水降到45C的水时放出的热影响量为：

6、O4=648.8X1X（50-45）=3244kcaI/（1进入冷多效蒸发设备每效壳程一般都设有上下二个凝器内未效二次蒸汽量为369175+569=648.8kcaI/不凝气接口，用以抽取壳程中的不凝性气体。上下1）。凝气接口直接接到冷凝器的进汽口。每个效体壳程2冷凝器传热面积计算走蒸汽，管程走物料，往往从不凝气接口抽取不凝根据上述影响因素，冷凝器的传热面积为气的同时又要带出一定数量的加热蒸汽，这是因为O=O1+O2+O3+O4=469534.17kcaI/1理论上在加热过程根据热量衡算，各效壳程加热蒸按壳程为单程，管程为双程计算冷凝器的传热汽是没有剩余的。实际上

7、每个效体又可看成一个冷面积。凝器加热蒸汽不可能绝对的没有剩余，因为在计算O过程中还要考虑热损失，这部分热量约占总热量的传热面积F=k·!tm5%，还存在一个效果问题。正常情况下采用经验值式中：O-传热量，kcaI/1，这里O=469534.17kcaI/1；G2=0.2-1%GP，GP为每小时进入效体壳程的加热2·1·C;k-传热系数，这里k=1000kcaI/m蒸汽，如本例中用于三效蒸发设备加热蒸汽的总量!t*m-对数平均温差，C；为4037kg/1（含二次蒸汽量），则由不凝气口抽出加!tm-校正后对数平均温差，热蒸汽量为G2=4037X1%=40.67kg/1

8、，相当于!