干式冷凝器冷凝过程机理探析——兼评甘蔗制糖机械设备之冷凝机理

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1、甘蔗糖业2O01年第3期干式冷凝器冷凝过程机理探析——兼评甘蔗制糖机械设备》之冷凝机理韩卫东(云南省轻工业学校，昆明660216)摘要针对“甘蔗制糖机械设备》关于干式冷凝器冷凝过程机理论述存在的问题，论述了不凝气产生舶原因，导出抽取凝气所需功率公式，提出降低真空泵功率消耗的具体措施．0引言在冷凝器底部即汁汽人口处，不凝气分压干式玲凝器￡多效蒸发和真空结晶等设备甚小，可忽略不计，故有P。=P+PP⋯的附属装置，在化工、医药，食品等行业中运蒸汽白下而上与水接触而被逐渐冷凝，越用较为广泛，在糖厂中常用其将末效蒸发罐或到上部，蒸汽越少，不凝气越多，

2、但顶部蒸{气结晶罐产生的汁汽玲凝，产生真空，以降低糖压力绝不可能低于“冷水温度的蒸汽压力”液沸点，并获得较大的传热温差，提高蒸发效P一假定不考虑冷凝器压力损先，则有P。，=能P。2=P2+P一关于干式冷凝器冷凝机理，《甘蔗制糖机实际上，由于气体通过水帘及挡板时会有械设备》”I以下简称设备*)一书进行过一定阻力损先P。，则不凝气分压将减小为P．专门的探讨，但笔者认为其某些观点还存在不一P．容积则将增大．另外为了不使净凝嚣足和不妥当之处。该书多年来一直作为轻工中尺寸过大，顶部不凝气温度总高于净水温度，专制糖专业教材，在学校师生和广大制糖工程又使

3、蒸汽分压增大了P，不凝气分压劓再孜技术人员中享有较高的声誉，影响范围很大．减为Pz=P．z—P。一P，窖积进一步增大．由于相关内容在一些相应教科书中或是未曾涉根据以上分析，《设备》认为要减少不凝及，或是与《设备*所述相似，窃以为气容积，降低真空泵功率消耗，就必须在温度有必要加以探讨，使设备*这样的好书更加最低的地方把不凝气排出，并尽可能使用低温趋于完善，更好地满足读者的需要。冷却水；冷凝器阻力不应过大；蒸汽温度不能1《设备》对冷凝机理的论述及存在的问题过低：注人的冷水要达到设计时的数量等．《设备》隔板式冷凝器为例对冷凝机理从以上陈述不难看出

4、：《设备》提出的关进行了论述，其主要观点有：于蒸汽玲凝过程的分析是基本正确的，但藩少冷凝器内总压力P。等于不凝气分压P与水真空泵功耗的措施则不够全面，把真空泵功耗蒸汽分压P之和，即：P=P+P增大的原因仅归结为不凝气分压减少，窖积增+原文“持水温度的蒸汽压力应该是冷水温度下的饱和蒸汽压”．笔者注甘蔗糖业2001年第3期大则存在明显的不妥事实上，真空泵抽走的的不凝气量q。．包括NH、s0。、c0等．主要不仅是不凝气，还应包含未被冷凝的蒸汽，这与蔗汁成分和清净条件有关。一般情况下部分蒸汽肯定会构成真空泵功耗的一部分，有其量较小，可忽略。时还会比

5、较大。举个特殊的例子，冷水泵因故(3J冷凝水释放出的空气量qs，真空度越停转，大量蒸汽未经冷凝直接进入真空泵，必高，水温越高，则qe越大。将导致真空泵不堪重负，真空度急剧下降f暂l4】未被冷凝的蒸汽量q，此项构成了不且不论这将对真空泵有何危害】。按设备》凝气温度下的饱和蒸汽压。很明显，温度越高，的解释，只能是蒸汽分压过大，不凝气分压极q。越大。小，容袒大增所致。这样的解释是很难使读者由此得出：q=q+q。+q。+日t(kg／s)信服的如忽略q或将其并人q。一并考虑，则q—另外《设备》在举例数据查取和文字校q。+q+q对方面也还存有差错，在此

6、就不一一列举了。由于影响空气量(q。+qs)的因素甚多，要2冷凝过程机理的探析想找出准确的计算公式是不现实的。有关文玲凝过程机理包括蒸汽冷凝过程分析和影献提供的经验公式和经验数据为：响不凝气产生、排出的因素探讨。对于前者，q。+q8=0OlaAE。+0025W。(kg／h)《设备*已有正确的论述，本文主要就后一问a为校正系数，蒸发罐取L8～2．1，结晶题加以讨论罐取03～05，仍以隔板式冷凝器为倒，蒸发产生的汁汽AE。为末效蒸发罐加热面积与平均蒸发量和不凝气自底部进入．自下而上逆流与冷却水之乘积(kg／h)，接触蒸汽被冷凝后随冷凝水一起经尾

7、管排走w。为冷凝水量(T／h)不凝气及少量未冷凝蒸汽则聚集于器顶而被真伟斯(Weiss}、柯桑{Coxon)等提供的经验空泵抽走因而真空泵用于抽不凝气的功耗应值为空气占末效汁汽的025％～0．5％(容积比】等于不凝气l含未冷凝蒸汽)的质量流量Q与将．雨果(Hugot)认为冷凝水(河水)带人的空气量单位质量的不凝气由压力为P的器顶抽至大为(20～3O)x10一kg／kg，分别与q和qa大体气f压力为Po)作的功w的乘积，即N=Qw。吻合。很明显，Q或W的增大都会使真空泵负荷加q可由不凝气温度下的饱和燕汽压P重，功耗增加。求得。设总压为P⋯则空

8、气分压为P一P。，21不凝气质量流量q的构成由理想气体状态方程可导出冷凝器顶部的不凝气至少包括以下几个部(Q】+分：(1)真空容器及管道泄漏的空气量q，设My18，Ma；29分别