二次蒸发箱二次蒸发箱的室内高压蒸汽供暖系统

如图2所示(1-暖风机；2-泄水阀；3-疏水装置；4-止回阀；5-二次蒸发箱；6-安全阀；7-蒸汽压力调节阀；8-排气阀装疏水器和止回阀)是厂房车间内设置二次蒸发箱的室内蒸汽供热系统示意图。二次蒸发箱的设置高度一般为3m左右。室内各热用户的凝水，通过疏水器后进入二次蒸发箱。二次蒸发箱的设计蒸汽表压力一般为2040kPa。运行时，当二次蒸汽用量大于二次汽化量时，箱内蒸汽压力降低，通过蒸汽压力调节阀7补汽，以维持箱内蒸汽压力和保证二次蒸汽热用户的需要。当二次汽化量大于二次蒸汽热用户需要量时，箱内蒸汽压力增高，当超压时，通过箱上安装的安全阀6排气降压。

同余压回水方式相比，这种回水方式设备增多，但在有条件就地利用二次蒸汽时，它可避免室外余压回水系统汽、水两相流动易产生水击，高低压凝水合流相互干扰，外网管径较粗等缺点。 2100433B

高压蒸汽和凝水的温度高，在供汽和凝水干管上，往往需要设置固定支架和补偿器，以补偿管道的热伸长。凝水通过疏水器的排水孔和沿疏水器后面的凝水管路流动时，由于压力降低，相应的饱和温度降低，凝水会部分重新汽化，生成二次蒸汽。同时，疏水器因动作滞后或阻汽不严也必然会有部分漏气现象。因此，疏水器后的管道流动状态属两相流(蒸汽与凝水)。靠疏水器后的余压输送凝水的方式，通常称为余压回水。余压回水设备简单，是目前国内应用最为普遍的一种凝水回收方式。但不同余压下的汽水两相流合流时会相互干扰，影响低压凝水的排除，同时严重时甚至能破坏管件及设备。为使两股压力不同的凝水顺利合流，可采用将压力高的凝水管做成喷嘴或多孔管等形式，顶流插入压力低的凝水管中。此外，由于汽水混合物的比容很大，因而输送相同质量的流量凝水时，它所需的管径要比输送纯凝水(如采用机械回水方式)的大很多。

当工业厂房的蒸汽供热系统使用较高压力时，凝水管道内生成的二次蒸汽量就会增多。如有条件利用二次蒸汽，则可将使用压力较高的室内各热用户的高温凝水先引入专门设置的二次蒸发箱(器)，通过二次蒸发箱分离出二次蒸汽，再就地利用。分离后留下的纯凝水靠压差作用送回凝水箱。

二次蒸发箱的作用是将室内各用汽设备排出的凝水，在较低的压力下分离出一部分二次蒸汽，并将低压的二次蒸汽输送到热用户利用，二次蒸发箱构造简单，如图1所示。高压含汽凝水沿切线方向的管道进入箱内，由于进口阀的节流作用，压力下降，凝水分离出一部分二次蒸汽。水的旋转运动更易使汽水分离，水向下流动，沿凝水管送回凝水箱。

由于早期的蒸发技术能耗很大，为了节约能源，也是为了最大限度的减小向环境排放带有物料的二次蒸汽而污染环境，随着化工技术的发展以及节能技术的要求，人们又开发了多效蒸发装置。由前文分析可知，直接蒸发能耗巨大是由于没有利用从物料蒸发出的二次蒸汽的能量。而多效蒸发充分的利用了该余热，节约了能源。第一效蒸发产生的二次蒸汽并未直接冷凝排放，而是作为下一效的加热热源，以此类推。最后一效产生的二次蒸汽由于其温度和压力较低没有多大的利用价值直接冷凝排放。

由于多效蒸发的常用性，很多学者对此进行研究。李珊对三效并流蒸发系统进行热力学优化，提出将第一效的部分二次蒸汽作为第三效的加热蒸汽，以保证蒸汽平衡。梁虎对多效并流蒸发系统进行优化设计，用来浓缩NaOH溶液，在利用二次蒸汽的同时，考虑向各效补充适量的生蒸汽，这样有点类似于蒸汽平流，但优化结果表明，在最优条件下，前一效的二次蒸汽刚好是下一效的二次蒸汽量，而无需补充生蒸汽。周大军对三效并流加热泵蒸发的多效蒸发系统进行了优化设计，包括开环热泵流程和闭环热泵流程。阮奇等人对并流多效蒸发进行了深入的研究，研究结果表明，加入冷凝水闪蒸这一节能措施可以充分利用冷凝水的汽化潜热。HassamT.El-Dessouky等人采用平流多效蒸发来进行海水淡化处理，提出采用冷凝水闪蒸的节能措施，并应用于生产实践，通过对两种流程(单纯平流和平流与错流相结合)的比较，得出性能最好的是平流与错流相结合的流程的结论。Yousef、RichardS.J、HishamM等分别对各种海水淡化技术进行了评估，文章表明了海水淡化领域多效蒸发占的分额很少，主要以多级闪蒸(MSF)和反渗透(RO)技术占了绝大部分，但是在制糖、黑液处理等领域仍然以多效蒸发为主。

蒸发是指物质从液态转化为气态的相变过程。

蒸发和沸腾都是汽化现象，是汽化的两种不同方式。蒸发是在液体表面发生的汽化过程，沸腾是在液体内部和表面上同时发生的剧烈的汽化现象。溶液的蒸发(evaporation)通常是指通过加热使溶液中一部分溶剂汽化，以提高溶液中非挥发性组分的浓度(浓缩)或使溶质从溶液中析出结晶的过程。通常，温度越高、液面暴露面积越大，蒸发速率越快；溶液表面的压强越低，蒸发速率越快。