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)波動的原因，管式降膜蒸發(fā)器和有可能達到超負荷運行的狀態(tài)，設備不可避免地不停地開啟和關閉，無形中增加了設備的耗能，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，將管式降膜蒸發(fā)器的運行模式替換為雙流程模式，以此達到節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率和提升經(jīng)濟效益的作用。

1 管式降膜蒸發(fā)器的工作原理及其優(yōu)勢所在

管式降膜蒸發(fā)器的整體結構復雜，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)下的壓力設置成常壓，殼程使用的是加熱流體，管程中是物料。設計人員在對管式降膜蒸發(fā)器設計的過程中，重點考量的部分是設備的材料使用、管板結構組成以及布液設備，最終目的都是要讓設備在保持較好的穩(wěn)定性的同時運行效率能夠達到最高。

在管式降膜蒸發(fā)器設備的使用過程中，其工作原理主要是由以下幾個部分組成：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，當料液注入設備后，蒸發(fā)器的循環(huán)管道將料液運輸?shù)秸舭l(fā)器的布膜器中，布膜器能夠將料液運輸至加熱管內(nèi)壁，料液會沿著加熱管的內(nèi)壁下滑，此時液料呈現(xiàn)為膜狀。在這個過程中料液在加熱器高溫的作用下，有一部分達到沸點最終蒸發(fā)形成水汽，這部分水汽與尚未蒸發(fā)的液體相混合被設備運輸至汽液分離室，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400噸每小時以上比比皆是。同時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，就必須對管式降膜蒸發(fā)器進行進一步的研究和改進。

管式降膜蒸發(fā)器的優(yōu)勢在于其良好的導熱性，超高的傳熱效率導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，在各大領域都有著大量的應用，比如說食品生產(chǎn)業(yè)、醫(yī)藥業(yè)等，其中應用最廣泛的要數(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 目前我國管式降膜蒸發(fā)器的運行現(xiàn)狀

隨著管式降膜蒸發(fā)器在工業(yè)中的大范圍使用，相關企業(yè)的技術部門已經(jīng)對其進行了升級和修改，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)過對某一氧化鋁生產(chǎn)企業(yè)的管式降膜蒸發(fā)器統(tǒng)計實驗得到以下數(shù)據(jù)，管式降膜蒸發(fā)器投入使用的前期蒸水量較大，但隨著時間的推移，蒸水量逐步減少，實驗開始的第一個月蒸水量為兩百噸每小時，第二個月為一百九十五噸每小時，第三個月蒸水量為一百八十九噸每小時，這一數(shù)據(jù)之后也逐月下降，下降幅度也從五噸每小時上升到十噸每小時。同時，管式降膜蒸發(fā)器的運行周期也在逐月下降，從第一個月的三十一天減少到最終的二十七天。通過以上實驗結果可以得知，隨著管式降膜蒸發(fā)器的使用時間加長，其產(chǎn)能和效率都會逐步下降，沒有辦法滿足企業(yè)對于生產(chǎn)能力的要求，究其根本原因可知，管式降膜蒸發(fā)器的加熱管結疤速度過快，因此影響整個蒸發(fā)器設備的傳熱效率，隨之蒸水效率不斷下降。

3 雙流程技術在管式降膜蒸發(fā)器中具體應用

通過使用雙流程技術，管式降膜蒸發(fā)器改變了其原有的運行模式，為提升設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疤，從而達到種分蒸發(fā)器停止運行的效果，最終實現(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，需要對管式降膜蒸發(fā)器進行優(yōu)化，從而解決一效壓力不足的問題，使一效液壓達到要求，同時保證管式降膜蒸發(fā)器進出料的穩(wěn)定性，達到提升生產(chǎn)效率的效果。

4 雙流程技術對于管式降膜蒸發(fā)器的重要作用

4.1 在運行過程中

將雙流程技術應用至管式降膜蒸發(fā)器中，設備投入氧化鋁生產(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)器運行效果趨于穩(wěn)定化，具體體現(xiàn)在以下幾個部分，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，進料量和蒸水量也有了顯著的提升；其次，在相同時間單位下，管式降膜蒸發(fā)器運行所消耗的能源也得到減少；最后，管式降膜蒸發(fā)器的運行周期也得到了加長。設備的優(yōu)化和改進需要等到洗罐之后才能進行，設備持續(xù)運轉的時間變長，效果同改造之前相比十分顯著。

4.2 在經(jīng)濟效益方面

管式降膜蒸發(fā)器中雙流程技術的作用不僅體現(xiàn)在設備運轉過程中，還體現(xiàn)在經(jīng)濟效益方面。由上述作用可知，雙流程技術可以延長設備的運行周期，隨著管式降膜蒸發(fā)器的運行周期的延長，設備平時所需要實施的清理、檢查工作次數(shù)就可以得到減少，節(jié)約了相關了人力資源和物力資源，具體體現(xiàn)在清理設備所需費用，掌握保養(yǎng)、修理設備相關技能的人員培訓費用、雇傭對設備進行清檢的專業(yè)人員的費用、清檢設備所需的水電費用等。同時，隨著管式降膜蒸發(fā)器設備的優(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格，減少單位氧化鋁制成成本，即可為企業(yè)爭取到更多的利潤。經(jīng)過統(tǒng)計和計算，不難發(fā)現(xiàn)雙流程技術的運用對于經(jīng)濟效益提升的大有好處。

5 結語

本人作為一名常年從事氧化鋁生產(chǎn)相關工作的人員，結合了多年的工作經(jīng)驗，本文首先介紹了管式降膜蒸發(fā)器的結構組成和具體工作原理，其次分析了管式降膜蒸發(fā)器的運行現(xiàn)狀，然后說明了雙流程技術在蒸發(fā)器中的具體應用，最后分別從運行過程和經(jīng)濟效益方面分析了雙流程技術對于管式降膜蒸發(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，起于累土；千里之行，始于足下。”相信隨著不斷地改善以及經(jīng)驗的積累，將雙流程技術發(fā)揚并加以科學地改進，不僅能夠減輕相關作業(yè)人員的勞動強度，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)濟效益以及貢獻更多的社會價值。