自排不凝气大气冷凝器的设计与应用华东理工大学 陈晓祥 新安江化工(集团)公司 陈学军 寿伟康 赖文考 介绍了自排不凝气大气冷凝器的设计计算方法。用该法设计的冷凝器用于工业 实践, 均获成功。 关键词 蒸发 冷凝器 草甘膦 甲酸1 前言 众所周知, 提高蒸发设备生产强度的途径之一是增大传热温差。生蒸汽的温度及相应的压力受锅炉额定压力的限制, 因此在许多情况下, 需要采用真空蒸发以降低溶液的沸点。将二次蒸汽引入冷凝器加以冷凝, 理论上可使蒸发器的操作压强维持在与冷却水温度对应的饱和蒸汽压。实际上溶液在加热时有溶解的气体释出,负压操作的设备系统亦难免有空气漏入,为避免不凝性气体在冷凝器内积聚, 须用真空泵不断地将不凝气抽除,以保持必要的真空。通常, 为维持真空操作须添加真空设备费用和一定的动力费。此外, 操作中真空泵需有人看管。当生产不稳定时, 所设的气液分离罐会经常进水, 操作十分麻烦。因真空泵是精密设备, 故检修比较困难,小型化工厂使用起来尤为不便。70 年代, 我国研究人员曾创制了自排不凝性气体的大气冷凝器, 用于蒸发系统, 可省去真空泵, 节约了投资和动力。这种冷凝器在氯碱行业时有应用[1]。但由于研究不够充分,对其排气的机理还不甚明了, 目前尚无统一且完整的设计计算方法。实际应用中大多凭经验设计,以致使用效果不稳定。近年来, 笔者对自排不凝气大气冷凝器进行了初步研究,分析了几个厂家的使用效果,借鉴液柱多孔板式冷凝器的设计, 整理出设计计算自排不凝气大气冷凝器的完整方法。用该法设计的冷凝器应用于生产实践, 均达到预期的设计目的, 证明该设计方法具有较好的实用价值。2 结构原理 自排不凝气大气冷凝器有水喷射冷凝式和多层多孔板式两类。水喷射式冷凝器的设计较为成熟, 其特点是冷却水依赖泵加压后经喷嘴雾化使二次蒸汽冷凝, 同时可使二次蒸汽中带入的不凝性气体, 随冷却水和冷凝水一并由下部排出管排出, 因而不需要真空泵来形成和保持系统的真空度。但与其他类型的相比, 其单位二次蒸汽量所需的冷却水量较大, 因此在水源紧张, 二次蒸汽过大的情况下不宜采用; 对不凝性气体的排气能力较差亦是其缺点。本文仅讨论多层多孔板式。多层多孔板式自排不凝气大气冷凝器与普通的多层多孔板式冷凝器结构雷同, 分并流和逆流两种, 其结构示意见图1。此种冷凝器必须具备两种功能, 即同时完成二次蒸汽的冷凝及不凝气的排除, 否则无法维持较高的真空度。 二次...
