列管式多效蒸餾水機的結(jié)構(gòu)及功能性能要求

功能要求
多效蒸餾水機性能的優(yōu)劣對注射用水系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性至關(guān)重要。體現(xiàn)在設(shè)備的蒸餾水產(chǎn)量、有效去除熱原的能力、純蒸汽被冷卻后變?yōu)檎麴s水不受冷卻水的污染。具有多效蒸發(fā)、合理利用能源的功能；純蒸汽發(fā)生器能有效控制各效的工作狀態(tài)，合理有效地節(jié)能。優(yōu)良者還應(yīng)具備以下功能： 
（1）蒸汽壓力的調(diào)節(jié)功能：利用進口比例調(diào)節(jié)閥，當(dāng)壓力高、閥門開啟度小，壓力低、閥門開啟度大，從而使進入設(shè)備的工業(yè)蒸汽壓力自動穩(wěn)定。
（2）進料水閥的開啟及水量的調(diào)節(jié)功能：當(dāng)工業(yè)蒸汽壓力大于0.2 MPa時，進料水泵會自動開啟。蒸汽壓力越大，進料水調(diào)節(jié)閥開啟度越大，流量越大，進料水量與蒸汽壓力相匹配。另外一效液位與進料水流量應(yīng)聯(lián)鎖控制。
（3）蒸餾水出水溫度自動調(diào)節(jié)功能：當(dāng)蒸餾水的溫度高于92 ℃時，冷卻水開啟，低于90 ℃時，冷卻水關(guān)閉，使出水溫度自動穩(wěn)定。有條件應(yīng)使用調(diào)節(jié)閥。
（4）溫度和電導(dǎo)的監(jiān)測控制功能：當(dāng)產(chǎn)水溫度低于85 ℃或電導(dǎo)率大于1 μS／cm時，不合格的蒸餾水自動排放至廢水裝置，保證產(chǎn)出蒸餾水的質(zhì)量。
（5）聯(lián)動控制功能：具有蒸餾水機整機運行和注射用水制備系統(tǒng)的聯(lián)動控制功能。
（6）進料水罐的低水位、蒸餾水罐的高低水位和保溫的自動控制功能。
（7）PLC可編程序控制，有工作狀況監(jiān)控，有可靠的在線質(zhì)量指標(biāo)檢測，自動切換功能，出故障自動停機，有記錄顯示打印功能等。
 
性能特點
由于多效蒸餾水機只有*效利用外來的加熱蒸汽獲得熱能，它的預(yù)熱器又將料水預(yù)熱至沸點后送入蒸發(fā)器，因此節(jié)約了大量的熱能。另外，使用的冷卻水只是為了彌補進料水冷卻能力不足而設(shè)置的，起到參與調(diào)節(jié)熱平衡的作用，因此大大降低了冷卻水的用量。這是其主要特點。
多效蒸餾水機通常有四、五或六效，五效以上者較為節(jié)能，理論上效數(shù)越多節(jié)能越好，每增加一效就能增加節(jié)能效果，且相應(yīng)冷卻水的使用也較少。到六效時熱效率利用更好，節(jié)能效果更明顯。
通常選用的列管降膜式多效蒸餾水機技術(shù)結(jié)構(gòu)先進合理，節(jié)能效果好。降液膜蒸發(fā)原理：使料水均勻分布于列管中,消除了因干壁而引起的結(jié)垢現(xiàn)象。

結(jié)構(gòu)
列管式多效蒸餾水機由蒸發(fā)器（N只）、預(yù)熱器（N只）、冷凝器、多級水泵、機架及控制柜組成。
（1）蒸發(fā)器（蒸餾塔）的結(jié)構(gòu)分為兩部分：加熱室及蒸發(fā)室。加熱室由多根管子的外壁和塔芯組成，蒸發(fā)室由多根管子的內(nèi)壁和塔體組成。在蒸發(fā)室內(nèi)裝有螺旋板，其作用是除去蒸汽中的液滴和去除熱原。
（2）預(yù)熱器為列管或U型管式換熱器。一效預(yù)熱器的作用是：工業(yè)蒸汽在一效蒸發(fā)器中加熱料水的同時自身變成了冷凝水，冷凝水再流經(jīng)一效預(yù)熱器，預(yù)熱料水后排出機外。其余各效預(yù)熱器的作用是：產(chǎn)出的純蒸汽在蒸發(fā)器中加熱上一效未被蒸發(fā)的進料水的同時自身變成了冷凝水，該冷凝水再流經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱料水，之后收集在一起變成蒸餾水。
（3）冷凝器內(nèi)裝有進料水管和冷卻水管。目前常用的有雙冷凝器，相互獨立的進原料水冷凝器和冷卻水冷凝器。原料水冷凝器：既是*道工序?qū)υ纤兓┻M行預(yù)熱，又是zui后的工序與此同時對末效產(chǎn)出的剩余純蒸汽和各效預(yù)熱器產(chǎn)出的蒸餾水的汽液兩相間的混合液進行冷卻，使其變成蒸餾水。冷卻水冷凝器：調(diào)節(jié)產(chǎn)水溫度。冷凝器上裝有0.2μm的除菌空氣過濾器，以排除不凝性氣體，并防止外部空氣的進入。

工作原理
工業(yè)蒸汽經(jīng)閥門進入一效蒸發(fā)器殼程與管程中的純化水熱交換，冷凝后進入一效預(yù)熱器的殼程，再次與其管程的純化水熱交換后由一次凝結(jié)水管路排出。
原料水（純化水）由水泵送入冷凝器管程被末效剩余的純蒸汽和系統(tǒng)產(chǎn)生的高溫蒸餾水進行預(yù)熱，并且同時也降低了產(chǎn)出的蒸餾水的溫度；原料水再逐一進入N個預(yù)熱器的管程，經(jīng)過逐個預(yù)熱器的預(yù)熱，溫度達(dá)到125 ℃以上后進入一效蒸發(fā)器管程，這時的純化水成膜狀沿管壁流動，接受管外壁高溫工業(yè)蒸汽的熱量而轉(zhuǎn)變成二次蒸汽，并經(jīng)汽水分離除去霧滴后變成純蒸汽，該純蒸汽進入二效蒸發(fā)器殼程，再給二效做加熱源，在加熱蒸發(fā)二效管程料水的同時自身凝結(jié)后成為蒸餾水；一效未被蒸發(fā)的進料水（純化水），由該效底部管道（靠兩效間的壓力差）自動進入二效頂部及管程，被送入第二效蒸餾塔作為進料水，二效、三效以此類推，直到末效產(chǎn)生高濃縮水，排出系統(tǒng)。zui后從N效蒸餾塔（經(jīng)預(yù)熱器）出來的高純度合格蒸餾水和末效產(chǎn)生的剩余純蒸汽在壓差的作用下進入冷凝器，在此不凝結(jié)氣體被分離出去，從呼吸氣排出。經(jīng)冷卻調(diào)節(jié)后產(chǎn)生的蒸餾水經(jīng)溫度傳感器和電導(dǎo)率儀的檢測，合格蒸餾水通過管道（此管路需有1／1 000的坡度，不許存死水）流入注射用水貯罐儲存，溫度應(yīng)在85～99 ℃，以備輸送到用水點使用。并設(shè)有蒸餾水采樣口，以便定期檢測出水水質(zhì)。
熱原去除原理：熱原存在于水及蒸汽和水混合的液滴中，液滴和蒸汽粒子的質(zhì)量之比相差若干幾何級數(shù)；蒸汽到達(dá)蒸發(fā)器的底部后，由于蒸汽的物理特性加蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)使得蒸汽強制轉(zhuǎn)向180°，多效蒸餾水機使得含有雜質(zhì)和顆粒的水滴被加速拋入到蒸發(fā)器底部，累積排出；多效蒸餾水機蒸汽繼續(xù)在蒸發(fā)器內(nèi)垂直上升，然后進入到螺旋軌道，帶有液滴的濕蒸汽在高速旋轉(zhuǎn)下使該系統(tǒng)里的液滴和蒸汽微粒因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的巨大離心力之差而分離；含有雜質(zhì)和內(nèi)毒素的液滴被甩到蒸發(fā)器的夾層，然后墜入蒸發(fā)器的底部；蒸汽加速通過螺旋板時運動阻力小，整個分離結(jié)構(gòu)通暢干燥。