郝曉明，萬 明

（山東南山東海氧化鋁有限公司，山東 龍口 265713）

在氧化鋁的生產(chǎn)過程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生多余的水分，而管式降膜蒸發(fā)器使用的最主要作用就是將氧化鋁蒸發(fā)過程中產(chǎn)生的水分排出，以此獲得符合要求的最終產(chǎn)品。但是，在管式降膜蒸發(fā)器實(shí)際投入使用的過程中，人們發(fā)現(xiàn)，由于氧化鋁生產(chǎn)波動(dòng)的原因，管式降膜蒸發(fā)器和有可能達(dá)到超負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)，設(shè)備不可避免地不停地開啟和關(guān)閉，無形中增加了設(shè)備的耗能，也增加了氧化鋁生產(chǎn)的成本。為了改善這一狀況，就需要生產(chǎn)過程中使用雙流程技術(shù)，將管式降膜蒸發(fā)器的運(yùn)行模式替換為雙流程模式，以此達(dá)到節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率和提升經(jīng)濟(jì)效益的作用。

1 管式降膜蒸發(fā)器的工作原理及其優(yōu)勢(shì)所在

管式降膜蒸發(fā)器的整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是總的來說是立式管殼式換熱器，管式蒸發(fā)器的工作狀態(tài)下的壓力設(shè)置成常壓，殼程使用的是加熱流體，管程中是物料。設(shè)計(jì)人員在對(duì)管式降膜蒸發(fā)器設(shè)計(jì)的過程中，重點(diǎn)考量的部分是設(shè)備的材料使用、管板結(jié)構(gòu)組成以及布液設(shè)備，最終目的都是要讓設(shè)備在保持較好的穩(wěn)定性的同時(shí)運(yùn)行效率能夠達(dá)到最高。

在管式降膜蒸發(fā)器設(shè)備的使用過程中，其工作原理主要是由以下幾個(gè)部分組成：首先，將料液注入管式降膜蒸發(fā)器的內(nèi)部，入料口一般通過蒸發(fā)器的頂部，當(dāng)料液注入設(shè)備后，蒸發(fā)器的循環(huán)管道將料液運(yùn)輸?shù)秸舭l(fā)器的布膜器中，布膜器能夠?qū)⒘弦哼\(yùn)輸至加熱管內(nèi)壁，料液會(huì)沿著加熱管的內(nèi)壁下滑，此時(shí)液料呈現(xiàn)為膜狀。在這個(gè)過程中料液在加熱器高溫的作用下，有一部分達(dá)到沸點(diǎn)最終蒸發(fā)形成水汽，這部分水汽與尚未蒸發(fā)的液體相混合被設(shè)備運(yùn)輸至汽液分離室，在二次蒸汽和霧沫分離器的作用下排出，溶液在循環(huán)泵的作用下通過循環(huán)管道重新回到蒸發(fā)器頂部的布膜器之中，再經(jīng)過加熱管道的高溫作用實(shí)現(xiàn)料液的蒸發(fā)循環(huán)作用，通過這一循環(huán)增加溶液的濃度，最終產(chǎn)物匯集至管式降膜蒸發(fā)器的底部。

氧化鋁生產(chǎn)過程同一般的化工生產(chǎn)過程有著一定的區(qū)別，在蒸發(fā)器選型上也有不同，從蒸水量從小到大各有不同，但現(xiàn)如今企業(yè)在蒸發(fā)器選型偏重于大型管式降膜蒸發(fā)器，蒸水量高達(dá)400噸每小時(shí)以上比比皆是。同時(shí)為了滿足不同的蒸發(fā)液料、不同濃度要求，這也就使得企業(yè)對(duì)于蒸發(fā)器的效率、質(zhì)量、穩(wěn)定性都有著全方位的要求，因此，就必須對(duì)管式降膜蒸發(fā)器進(jìn)行進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。

管式降膜蒸發(fā)器的優(yōu)勢(shì)在于其良好的導(dǎo)熱性，超高的傳熱效率導(dǎo)致料液受熱速度較快，管式降膜蒸發(fā)器也憑借之一優(yōu)勢(shì)，在各大領(lǐng)域都有著大量的應(yīng)用，比如說食品生產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等，其中應(yīng)用最廣泛的要數(shù)輕工業(yè)，具體用于溶液蒸發(fā)、溶液濃縮、廢料處理等作業(yè)。

2 目前我國(guó)管式降膜蒸發(fā)器的運(yùn)行現(xiàn)狀

隨著管式降膜蒸發(fā)器在工業(yè)中的大范圍使用，相關(guān)企業(yè)的技術(shù)部門已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了升級(jí)和修改，目的是使其效能符合生產(chǎn)所需。但是，隨著管式降膜蒸發(fā)器的進(jìn)一步投入使用，氧化鋁的產(chǎn)量發(fā)生了改變，蒸發(fā)器也在使用過程發(fā)生著改變。經(jīng)過對(duì)某一氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的管式降膜蒸發(fā)器統(tǒng)計(jì)實(shí)驗(yàn)得到以下數(shù)據(jù)，管式降膜蒸發(fā)器投入使用的前期蒸水量較大，但隨著時(shí)間的推移，蒸水量逐步減少，實(shí)驗(yàn)開始的第一個(gè)月蒸水量為兩百噸每小時(shí)，第二個(gè)月為一百九十五噸每小時(shí)，第三個(gè)月蒸水量為一百八十九噸每小時(shí)，這一數(shù)據(jù)之后也逐月下降，下降幅度也從五噸每小時(shí)上升到十噸每小時(shí)。同時(shí)，管式降膜蒸發(fā)器的運(yùn)行周期也在逐月下降，從第一個(gè)月的三十一天減少到最終的二十七天。通過以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得知，隨著管式降膜蒸發(fā)器的使用時(shí)間加長(zhǎng)，其產(chǎn)能和效率都會(huì)逐步下降，沒有辦法滿足企業(yè)對(duì)于生產(chǎn)能力的要求，究其根本原因可知，管式降膜蒸發(fā)器的加熱管結(jié)疤速度過快，因此影響整個(gè)蒸發(fā)器設(shè)備的傳熱效率，隨之蒸水效率不斷下降。

3 雙流程技術(shù)在管式降膜蒸發(fā)器中具體應(yīng)用

通過使用雙流程技術(shù)，管式降膜蒸發(fā)器改變了其原有的運(yùn)行模式，為提升設(shè)備性能和減少能源消耗提供了巨大幫助。具體作用如下：其一，在種分母液蒸發(fā)的過程中，這一模式能夠清除一效結(jié)疤，從而達(dá)到種分蒸發(fā)器停止運(yùn)行的效果，最終實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的效果；其二，考慮到立式蒸發(fā)器的具體情況，需要對(duì)管式降膜蒸發(fā)器進(jìn)行優(yōu)化，從而解決一效壓力不足的問題，使一效液壓達(dá)到要求，同時(shí)保證管式降膜蒸發(fā)器進(jìn)出料的穩(wěn)定性，達(dá)到提升生產(chǎn)效率的效果。

4 雙流程技術(shù)對(duì)于管式降膜蒸發(fā)器的重要作用

4.1 在運(yùn)行過程中

將雙流程技術(shù)應(yīng)用至管式降膜蒸發(fā)器中，設(shè)備投入氧化鋁生產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)，物料混蒸過程的穩(wěn)定性得到了保證，管式降膜蒸發(fā)器的一效液室壓力、蒸水量、運(yùn)行周期、加汽量以及汽耗等都有了明顯的改善。從參數(shù)的優(yōu)化，可以看出雙流程改善后的管式降膜蒸發(fā)器運(yùn)行效果趨于穩(wěn)定化，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)部分，首先，液室壓力增加至原先的四倍有余，加汽量也上升了十噸每小時(shí)，進(jìn)料量和蒸水量也有了顯著的提升；其次，在相同時(shí)間單位下，管式降膜蒸發(fā)器運(yùn)行所消耗的能源也得到減少；最后，管式降膜蒸發(fā)器的運(yùn)行周期也得到了加長(zhǎng)。設(shè)備的優(yōu)化和改進(jìn)需要等到洗罐之后才能進(jìn)行，設(shè)備持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間變長(zhǎng)，效果同改造之前相比十分顯著。

4.2 在經(jīng)濟(jì)效益方面

管式降膜蒸發(fā)器中雙流程技術(shù)的作用不僅體現(xiàn)在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，還體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)效益方面。由上述作用可知，雙流程技術(shù)可以延長(zhǎng)設(shè)備的運(yùn)行周期，隨著管式降膜蒸發(fā)器的運(yùn)行周期的延長(zhǎng)，設(shè)備平時(shí)所需要實(shí)施的清理、檢查工作次數(shù)就可以得到減少，節(jié)約了相關(guān)了人力資源和物力資源，具體體現(xiàn)在清理設(shè)備所需費(fèi)用，掌握保養(yǎng)、修理設(shè)備相關(guān)技能的人員培訓(xùn)費(fèi)用、雇傭?qū)υO(shè)備進(jìn)行清檢的專業(yè)人員的費(fèi)用、清檢設(shè)備所需的水電費(fèi)用等。同時(shí)，隨著管式降膜蒸發(fā)器設(shè)備的優(yōu)化和改造，單位蒸水量的汽耗也有一定量的減少，通過下降單位蒸汽的所需價(jià)格，減少單位氧化鋁制成成本，即可為企業(yè)爭(zhēng)取到更多的利潤(rùn)。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，不難發(fā)現(xiàn)雙流程技術(shù)的運(yùn)用對(duì)于經(jīng)濟(jì)效益提升的大有好處。

5 結(jié)語

本人作為一名常年從事氧化鋁生產(chǎn)相關(guān)工作的人員，結(jié)合了多年的工作經(jīng)驗(yàn)，本文首先介紹了管式降膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)組成和具體工作原理，其次分析了管式降膜蒸發(fā)器的運(yùn)行現(xiàn)狀，然后說明了雙流程技術(shù)在蒸發(fā)器中的具體應(yīng)用，最后分別從運(yùn)行過程和經(jīng)濟(jì)效益方面分析了雙流程技術(shù)對(duì)于管式降膜蒸發(fā)器的重要作用。但是，要想從根本上解決氧化鋁生產(chǎn)過程中資源浪費(fèi)的問題，并不是一朝一夕就能完成的工作，所謂“合抱之木，生于毫末；九層之臺(tái)，起于累土；千里之行，始于足下?！毕嘈烹S著不斷地改善以及經(jīng)驗(yàn)的積累，將雙流程技術(shù)發(fā)揚(yáng)并加以科學(xué)地改進(jìn)，不僅能夠減輕相關(guān)作業(yè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證其人身安全，還能有效提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益以及貢獻(xiàn)更多的社會(huì)價(jià)值。