制鹽工業(yè)中加熱室排水改進方案的論文

　　1多效蒸發(fā)制鹽末效加熱室排水不暢對生產(chǎn)的影響

　　1．1末效加熱室排水不暢直接影響末效加熱室的傳熱和項目達(dá)產(chǎn)

　　在蒸發(fā)設(shè)備運行中，末效加熱室排水不暢時，積存在加熱室下部的冷凝水會占據(jù)部分蒸汽空間，使有效傳熱面積顯著減小，傳遞的熱量減小，使本效蒸發(fā)強度下降，降低整個設(shè)備的生產(chǎn)能力。嚴(yán)格地說冷凝水與管內(nèi)料液也在進行換熱，但因傳熱系數(shù)只有蒸汽與料液換熱時K值的十分之一左右，而且有效溫度差隨著傳熱過程進行越來越小，因此其傳熱速率是微不足道的。對于一定的料液，在加熱室型號、材質(zhì)、蒸汽品質(zhì)一定的條件下，各效傳熱系數(shù)K、有效溫差△t、傳熱面積F是一定值［1］。對于多效蒸發(fā)系統(tǒng)，傳熱量為:

　　由上式看出:當(dāng)末效加熱室排水不暢時，末效加熱室有效傳熱面積Fn減小，末效傳熱量Qn下降，上一效產(chǎn)生的二次蒸汽量Wn－1減小，導(dǎo)致該效的傳熱量Qn－1減小，△tn也必然下降。各效傳熱量下降，總蒸發(fā)水量下降，臺時產(chǎn)量降低，影響項目順利達(dá)產(chǎn)。

　　1．2末效加熱室排水不暢直接影響多效蒸發(fā)系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定

　　多效蒸發(fā)制鹽末效加熱室的操作通常為負(fù)壓操作，末效加熱室排水不暢、傳熱不良使得前效加熱室的料液溫度上升，導(dǎo)致加熱室及冷凝水泵的密封性能降低，嚴(yán)重影響到各效加熱室壓力的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的安全性。國內(nèi)近年來曾經(jīng)發(fā)生過加熱室超壓引起加熱室、泵爆炸的事故，由于蒸發(fā)系統(tǒng)壓力頻繁波動給生產(chǎn)造成影響的案例更是屢見不鮮。

　　1．3末效加熱室排水不暢直接影響到冷凝水泵的效率和壽命

　　隨著蒸汽在各效加熱室之間的不斷傳熱，末效加熱室殼程會有大量的二次蒸汽、冷凝水及不凝氣存在，采用傳統(tǒng)的冷凝水排出裝置，勢必會造成冷凝水泵頻繁出現(xiàn)不正常。其中汽蝕對泵的效率和壽命的影響尤為嚴(yán)重。

　　2多效蒸發(fā)制鹽末效加熱室排水不暢產(chǎn)生原因分析

　　真空制鹽多效蒸發(fā)系統(tǒng)是一個雙向動力推動系統(tǒng)，一方面由首效的正壓蒸汽推動，系統(tǒng)壓力在逐級降低;另一方面，在系統(tǒng)末端有抽真空系統(tǒng)，末效加熱室是負(fù)壓工作狀態(tài)。理論上不存在末效加熱室排水不暢的問題，但由于國內(nèi)部分制鹽企業(yè)在投資建設(shè)多效蒸發(fā)制鹽車間時，對工藝先行的設(shè)計理念重視不夠，設(shè)計人員對末效加熱室底部與冷凝水桶內(nèi)液位高差、冷凝水桶及配管設(shè)計不重視或未加嚴(yán)謹(jǐn)考慮，造成真空制鹽末效加熱室排水不暢，降低了產(chǎn)品的效益。

　　設(shè)計時為降低廠房在建設(shè)投資中所占比重，設(shè)計人員會考慮降低廠房的建設(shè)高度和加熱室的安裝高度來達(dá)到控制工程造價的目標(biāo)，忽視末效加熱室冷凝水出口至冷凝水泵的進口位差對冷凝水泵運行的影響，造成泵的效率下降，致使末效加熱室積水。冷凝水桶及配管直徑設(shè)計值偏小、配管安裝位置不合適及結(jié)構(gòu)不合理都會增加冷凝水排放阻力，致使末效加熱室積水。

　　3多效蒸發(fā)制鹽末效加熱室冷凝水排放不暢改進方案

　　3．1改進前末效加熱室冷凝水排放工藝

　　改進前，部分制鹽企業(yè)末效加熱室冷凝水排放采用平衡式冷凝水桶裝置，末效加熱室中積聚的冷凝水借重力自流到冷凝水桶，由冷凝水泵排出系統(tǒng)，工藝流程示意見圖1。該工藝具有工藝簡單，操作方便的優(yōu)點。但由于設(shè)計時對末效加熱室下花板與冷凝水桶控制液位高差考慮不嚴(yán)謹(jǐn)［2］，且生產(chǎn)過程中蒸汽壓力的不斷波動，生產(chǎn)中容易出現(xiàn)末效加熱室積水及冷凝水泵汽蝕、氣縛現(xiàn)象。

　　3．2改進后末效加熱室冷凝水排放工藝

　　改進后，末效加熱室冷凝水排放采用液封式冷凝水桶與水噴射器組合裝置，末效加熱室中積聚的冷凝水及不凝氣經(jīng)水噴射器進入到冷凝水水封桶;冷凝水水封桶中部安裝隔板，隔板一側(cè)為液封部分，當(dāng)液面高于隔板時即自動流入儲水部分，冷凝水泵由儲水部分直接抽取冷凝水至水噴射器，水封桶中多余的冷凝水溢流排出系統(tǒng)，工藝流程示意見圖2。

　　該工藝具有如下優(yōu)越性:(1)水噴射器在加熱室冷凝水排出管局部形成的較高負(fù)壓，可以增加冷凝水在管內(nèi)的流動壓差，提高了冷凝水流速;解決了末效加熱室下花板與冷凝水水桶內(nèi)控制液位高差不夠造成冷凝水排放不暢的問題［2］。(2)縮短了處于負(fù)壓運行的冷凝水管的長度、減少了其管道附件可以有效解決冷凝水排出系統(tǒng)泄露造成空氣進入末效加熱室，破壞負(fù)壓的問題。(3)可同時抽出末效加熱室中的不凝氣，提高了加熱室傳熱效率，穩(wěn)定提高了加熱室真空度。(4)減輕了原冷凝水排放方式高負(fù)壓的冷凝水對冷凝水泵的葉輪、泵殼的汽蝕。(5)克服了不凝氣對冷凝水泵氣縛造成真空度波動，影響生產(chǎn)平穩(wěn)進行。

　　由于加熱室是多效蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)的重要設(shè)備，對于已投入運行的制鹽企業(yè)，對已運行的加熱室、冷凝水桶、配管直徑及其冷凝水接管結(jié)構(gòu)的改造均存在較大的限制，本文對此不作進一步討論。

　　4結(jié)論

　　為避免真空制鹽末效加熱室冷凝水排放不暢對項目投產(chǎn)后的正常生產(chǎn)造成影響，在設(shè)計中應(yīng)予以重視。對于已建成投產(chǎn)的多效蒸發(fā)制鹽企業(yè)，如果出現(xiàn)末效加熱室冷凝水排放不暢，應(yīng)及時進行解決。本文提出的末效加熱室冷凝水排放不暢改進方案僅供參考。

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