05 主要设备选择及操作的影响

a.进料变化的影响

进料量：蒸发系统设计完成后，换热器面积，传热系数，蒸汽压缩确定后，整套系统有其固有的操作弹性，即在正常运行时进料量有一定的范围。根据能量守恒定律，设备传热量为定值。进料量过大，会影响蒸发传热系数，使蒸发量发生变化，出料的浓度会降低。进料量过小时，各效蒸发器物料侧流量大大减少，不仅会使蒸发温度升高，严重时会造成干烧、结焦的现象。同时进料量过小，意味着蒸发产生的蒸汽减小，也会影响到蒸汽压缩机的运行，甚至会造成压缩机的损坏。

进料浓度：进料浓度变化会引起物料物性的变化，会直接影响传热系数以及沸点升高的变化，如果原料量保持不变，表现出来的现象就是蒸发量减低，达不到原始设计的蒸发量，同时还有可能导致物料结晶析出，造成结焦或堵管等问题。

进料温度：蒸发器进料一般要求泡点进料，如果进料温度过低会牺牲部分蒸发器的面积用于提升物料显热而非潜热，降低蒸发量，因此设计过程通常在原料液进入蒸汽器前设置一台蒸汽预热器，一旦来料温度过低，通过预热器不能满足泡点进料，可以通过补充生蒸汽用蒸汽预热器进行最后的加热。

b.蒸汽压缩机工况变化影响

MVR蒸汽压缩机是此蒸发装置中核心设备。主要的参数有流量，进、出口温度（温升），电流等。蒸汽压缩机也根据温升、蒸汽流量不同，有多种选择，如离心风机、单机高速离心机、容积式罗茨压缩机等。

根据能量守恒定律，压缩机需要的总功要等于水蒸气进、出口总焓之差。功是由电机提供，压缩需要的总功除效率值得到轴功率，根据轴功率和电机功率系列值选择合适的电机。电机提供的功和蒸汽温升所需的功在有的情况下差值较大，这就造成压缩机富裕量大。

压缩机在设计参数下，流量、温升、压比、效率值都较高，压缩机设计完成后，其运行由温度、流量、电机等共同决定。当压缩机进口温度低，比容增大，压缩机可进入的蒸汽量增大，但由于压缩机功率已定，则根据能量守恒原理出口的温度会降低，表现为进、出口温差不够。当压缩机进口温度升高时，比容减小，水蒸汽质量流量减小，由于电机和效率值的影响，出料温度会升高，但由于叶轮和转速等影响，表征到进、出口的温差不会增大。

压缩机开机的过程是电机频率逐渐增大的过程。在小频率下，流量和温升有个对应值，随着流量的增大，在相同的频率下温升会减小但是压缩机会自动提高频率已保证更高的温升。压缩机频率、流量、温升会相互影响逐渐升高至额定值。

c.气液分离器的影响

气液分离器是提供物料和二次蒸汽分离的场所，分离器的设计要充分考虑蒸发量、蒸发温度、物料粘度、分离器液位等因素。

分离器如果设计过小，当蒸发量增大，会使二次蒸汽上升的速度加快，造成夹带液量严重，也可能会造成压降增大，对导致蒸汽携带大量高浓度物料进入压缩机系统，造成压缩机腐蚀，冷凝液品质下降。一旦原料粘附在压缩机内部叶轮表面，会造成压缩机腐蚀，严重会导致叶轮动平衡破坏，造成压缩机损坏。

物料浓度、粘度、表面张力增大，会造成二次蒸汽分离困难，分离器分离量不够。分离器的物料循环量和液位高度增大会造成二次蒸汽夹带量严重。分离器的直径是保证汽、液分离有足够的分离面，分离器高度是提高汽液相互夹带的因素。分离器高度越高，分离效率越高，但设备成本也会增加。因此在分离器设计中，除沫器的设计十分需要，一方面可以降低分离器高度，同时保证蒸汽夹带对后续影响减小。

d.泵的影响

泵是蒸发系统中主要的动设备，主要起输送液体的作用。MVR蒸发系统中泵多采用双机械密封的形式，主要因为要在负压下降物料抽出。泵机械密封的好坏以及运行时的流量、吸程、扬程都会对蒸发系统产生影响。

系统设计如果选择强制循环泵，尤其是有晶体生成的工艺设计，循环泵优先选择轴流泵，其特点是大流量，低扬程，同时其泵头设计特点，在工作过程中对溶液产出的晶体破坏小，有利于系统晶体的生长。

冷凝水泵如果不能及时将冷凝水抽出，会使冷凝水在蒸发器中聚集，会使蒸发器的传热发生严重的抑制作用。蒸发器中本来使用蒸汽加热变为热水加热，效率会大大降低，导致蒸汽发生堵塞。

e.其他的影响

除了以上提出的影响因素外，还有配管时的管径选择，管道走向的问题、阀门形式的选择，阀门安装位置的选择等等问题的影响、操作规范性的问题等，都会对整套蒸发系统产生影响。

MVR蒸发系统，技术原理上已经十分成熟，但是作为一套系统工程、设计、安装、调试各个环节都很重要。物料特性参数、工艺设计细节、设备选型注意事项、现场实际操作都对系统的运行产生影响。因此在系统设计的初期，要充分了解原原料特性，同时也要了解原料产生过程，对蒸发系统的前后工艺都进行了解，综合考虑各种因素，以保证装置正常、连续、高效的运行。

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