氨水蒸发器选型范例二
氨水蒸发器在SCR脱硝装置上的运用
氨水蒸发器在SCR脱硝装置上的运用1概述选择性催化还原法脱硝技术，即SCR法脱硝技术，作为当前烟气脱硝市场中主流的脱硝技术，具有脱硝效率高、NO排放浓度低、氨逃逸浓度低、装置运行成熟、稳定等特点，在日x益严格的环保标准下，具有极大的市场空间。
在SCR法工艺路线选择中，最关键的是要根据具体的项目要求确定合适的还原剂。
2SCR脱硝还原剂的选择SCR法常用的脱硝还原剂有液氨、尿素和氨水。
若采用液氨作为脱硝系统的还原剂，则优点是脱硝系统储罐容积可以较小，还原剂价格也最便宜；缺点是氨气有毒、易燃、易爆，储存的安全防护要求高，需要经相关消防、安监及质监等部门审批才能大量储存和使用；另外，若涉及重大危险源，每年需定期检验、评估。
若采用氨水作为脱硝系统的还原剂，氨水有刺激气味，易挥发和具弱碱性，有一定的操作安全要求，且还原剂综合单价比液氨高，但储存、处理、输送比液氨简单。
若采用尿素作为脱硝系统的还原剂，因尿素不易燃烧和爆炸，无色无味，运输、储存、使用比较简单安氨水蒸发器在SCR脱硝装置上的运用全；但是其综合单价比氨水高，且需要采用专用的尿素热解或尿素水解装置，一次投资费用较高。
通过以上分析，采用氨水作为SCR脱硝还原剂，具有一定优势，既可避免使用安全风险较大的液氨，也可以避免采用一次投资较大、运行成本较高的尿素。
而无论采用氨水、液氨或尿素作为SCR还原剂，均需要将其转化为氨气，再进入SCR反应器内进行脱硝反应。
氨水转化为氨气的关键设备就是氨水蒸发器，以下着重介绍了两种氨水蒸发器的原理、流程、控制要点以及在具体工程项目中的运用情况。
3氨水蒸发器选用氨水蒸发一般采用全蒸发的方式，热源一般有两种，一种蒸汽，另一种锅炉二次热风。
3.1氨水蒸汽蒸发器通过一定压力的饱和蒸汽，将20%的氨水蒸发成氨气/水蒸汽的混合气，再将该混合气氨浓度稀释至5%(v%)以下，通过喷氨格栅进入SCR反应器进行脱硝反应。
主要工艺流程见图1。
图1氨水蒸汽蒸发器主要工艺流程氨水蒸发器通过低压饱和蒸汽冷凝释放潜热对氨水进行加热蒸发，蒸汽通过管道进入蒸发器壳程，冷凝、放热、降温，与管程内的氨水进行换热，氨水吸热、升温、蒸发，变成氨气混合气，出蒸发器后送至SCR反应器，蒸汽冷凝水经过疏水后排放。
氨水蒸发器的设计
氨水蒸发器的设计引言氨水蒸发器是一种常用于工业生产过程中的关键设备，它被广泛应用于化工、制冷、半导体等领域。
氨水蒸发器的设计对于设备的性能和效率至关重要。
本文将介绍氨水蒸发器的设计原理、设计过程以及一些常见问题的解决方案。
设计原理氨水蒸发器的设计基于热传导和相变原理。
当热源与氨水接触时，热量将通过热传导传递给氨水，使其蒸发。
在蒸发的过程中，温度和压力会不断变化，根据氨水的性质和工艺要求，设计师需要考虑传热效率和制冷效果。
设计氨水蒸发器的主要目标是实现高效的热传导和蒸发操作，同时尽量减少能量损失和降低成本。
以下是一些常用的设计原则：1.材料选择：选择耐高温、导热性好的材料，如不锈钢、铜等，以提高传热效率和设备的耐用程度。
2.换热面积：根据氨水的特性和工艺要求，设计合适的换热面积。
增加换热面积可以提高传热效率，但也会增加设备的尺寸和成本。
3.流速控制：控制流体在氨水蒸发器内的流速，以确保充分的热传导和相变。
过高的流速可能导致局部传热不充分，影响蒸发效果。
4.液位控制：根据氨水的蒸发需求和液体补充速率，正确控制氨水的液位，以保持合适的蒸发速度和温度。
5.系统压力控制：根据工艺要求和设备性能，合理控制氨水蒸发器的进出口压力，以实现最佳的产能和能效。
设计过程设计氨水蒸发器的过程可以分为以下几个步骤：1. 确定设计参数在设计氨水蒸发器之前，需要先明确设计所需的参数。
这些参数包括：•氨水蒸发需求：根据工艺要求和产能要求，确定所需的蒸发量和蒸发温度。
•换热面积：根据蒸发需求和材料热传导系数，计算所需的换热面积。
•流体流速：根据流体性质和设备尺寸，计算合适的流速范围。
•氨水液位控制：根据蒸发速度和液体补充速率，确定液位控制策略。
•系统压力：根据工艺要求和能效考虑，确定最佳的进出口压力。
2. 设计换热器根据所需的换热面积和流体流速，设计氨水蒸发器的换热器。
可以选择合适的传热方式，如管壳式换热器、板式换热器等。
在设计换热器时，要考虑流体的传热系数、压降和流动分布等因素。
氨水蒸发器
氨水蒸发器为便于说明，这里以烟气型氨水蒸发器来举例。
主要概述：烟气型氨水蒸发器的作用是将氨水蒸发为氨气并通过SCR系统中氨气喷射格栅（AIG）提供脱硝系统所需的还原剂。
SCR脱硝的还原剂是氨水，氨水蒸发器可以将15~20%的氨水溶液通过压缩空气型雾化碰头直接喷入氨水蒸发器的中上部，氨水蒸发器底部引入热风（约150~350℃），将20%氨水蒸发成氨气，热风所含的热量能够使氨水能完全蒸发，氨水蒸发后生成的NH3、H2O等蒸发产物经由氨喷射系统进入SCR系统反应。
烟气型氨水蒸发器主要用燃煤锅炉、废料焚烧炉、玻璃窑熔炉、柴油发电机等高温燃烧后排放NOx的场合。
热风来源：●从空气预热器后引出约150~250℃的热风，根据风温调整配套的流量；●直接引入部分高温的烟气，经过高温过滤器后直接进入烟气型氨水蒸发器。
注：蒸发的整个过程需要监测热风的压力、流量及温度等，以满足烟气型氨水蒸发器正常运行的需要。
配套公用工程：●电源：低压380V / 220V 50Hz；●仪表用电：DC24V AC220V；●压缩空气：大于0.5Mpa。
其他说明：●脱硝工艺采用氨水SCR法。
●锅炉工况SCR脱硝系统入口烟气NOx浓度为200 ~400 mg/Nm3，脱硝装置的设计效率，按85%设计。
●脱硝系统采用SCR工艺的烟气脱硝技术，可单独使用或者配合SNCR使用；●氨水蒸发器使用20%氨水溶液（wt%）作为SCR烟气脱硝系统的还原剂；●氨水蒸发器蒸发后的氨气直接进入SCR脱硝反应器，（SCR脱硝反应器布置在锅炉高温省煤器和低温省煤器之间）。
●氨水蒸发器设备年运行时间按8000小时考虑。
●氨水蒸发器使用寿命为15年。
设计指标：●单台氨水蒸发器按氨气产量500 kg/hr(已考虑10%的蒸发裕量) ；●氨水蒸发器制作周期:40天。
蒸发器安装技术—蒸发器的选择计算
L=F/0.119=130.2/0.119=1094(m)
4．计算管子重量 G=L×g=1094×1.94=2122(kg)=2.122(t)
蒸发器的选择计算
二、冷风机和排管的选择计算
（二）排管的选择计算——例题
5．顶排管设计
若冷库的进深为20m，则顶排管设计长度为19 m，管距180 mm，每根U形 管长度为38.1 m，U形管间距150 mm。U形管根数为1094/38.1=28.7根， 取29根U形管。顶排管宽度为28×150=4200mm。
(1)确定传热温差，根据表6—13可得传热温差△t=10℃ (2)据to=-18℃，从表6—11中查得 K’=6.98(W／m2·℃)
二、冷风机和排管的选择计算
（二）排管的选择计算——例题
(3)据已知条件从表6—12中查出：
C1=1，因为S／D=150／38=4
C2=1
蒸发器的选择与安装
C3=1.1(氨泵供液)
（二）排管的选择计算
各种形式排管换算系数表
排管形式
Cl S/D=4 S/D=2
C2
C3 非氨泵供液 氨泵强制供液
光滑U形顶排管
1.0 1.0000 (0.038/D)0.18
1.0
1.0
单层光滑蛇形顶排管 1.0 0.9750 (0.038/D)0.18
1.0
1.1
双层光滑蛇形顶排管 1.0 1.0000 (0.038/D)0.18
qv Qq =1.0×39000=39000 m3／h
根据冻结间所需冷却面积与风量，结合冷风机横向布置要求，可选用KLJ200 型冷风机二台(每台换热面积200m2，风量19980m3／h)。
二、冷风机和排管的选择计算
氨蒸发器的设计和运行参数优化
氨蒸发器的设计和运行参数优化氨蒸发器是用于氨的蒸发和分离的重要设备。
它在化工行业中广泛使用，特别是在氨制冷系统和氨合成过程中。
本文将就氨蒸发器的设计和运行参数优化进行详细探讨。
首先，我们需要了解氨蒸发器的设计原理。
氨蒸发器采用换热原理，通过热交换器将高温高压的氨从冷凝器中进入蒸发器，与低温低压的氨蒸汽或液氨进行热交换。
在热交换的过程中，氨的温度和压力逐渐降低，使氨从液态转化为蒸汽态。
蒸发后的氨蒸汽进入分离器，将其中的液态氨分离出来，然后通过泵送回氨制冷系统或其他应用中。
在氨蒸发器的设计中，有几个关键参数需要考虑。
首先是蒸发器的传热面积。
传热面积的大小与蒸发器的换热效率密切相关。
如果传热面积过小，会导致热交换不充分，影响氨的蒸发效果；如果传热面积过大，不仅造成了资源的浪费，还增加了设备的成本和占地面积。
确定传热面积的方法通常是根据氨的蒸发需求和流体的传热系数进行计算，确保在给定条件下实现最佳的传热效果。
其次是蒸发器的冷却介质。
常见的冷却介质有水、空气和制冷剂等。
选择合适的冷却介质非常重要，因为它直接影响到蒸发器的蒸发效果和能耗。
水是常用的冷却介质，具有散热效果好的特点，在一些规模较大的氨蒸发器中广泛应用。
空气冷却可避免水源问题，但散热效果相对较差，适用于氨蒸发量较小的情况。
制冷剂冷却方式则需要根据具体情况综合考虑能耗、制冷剂成本和环境因素等。
另外，蒸发器的运行参数优化也需要注意。
首先是控制蒸发器的进料流量和出料流量。
进料流量过大或过小会影响蒸发器的蒸发效果和传热效率，进而影响整个系统的工作效率。
控制出料流量可以通过调节蒸发器的泵或阀门来实现。
其次是控制蒸发器的温度和压力。
温度和压力的变化会直接影响到氨的蒸发量和蒸发效果，需要根据实际情况进行监测和调节。
此外，蒸发器的清洗和维护也是确保其正常运行的重要环节，可以定期进行清洗和检查，以保证蒸发器的热交换效率。
综上所述，氨蒸发器的设计和运行参数优化对于提高氨的蒸发效率和降低能耗非常重要。
氨水蒸发器的设计
氨水蒸发器的设计简介氨水蒸发器是一种常见的化工设备，广泛应用于化工、制药和冶金等领域。
其主要功能是将氨水或含氨溶液中的水分蒸发出来，从而提高氨水浓度或纯度。
本文将详细介绍氨水蒸发器的设计原理、结构和操作要点。
设计原理氨水蒸发器的设计基于物质的蒸发原理。
在蒸发过程中，溶液中的水分因受热而蒸发，在蒸汽状态下与空气接触，形成蒸汽，从而使溶液中的水分子减少，浓度增加。
氨水蒸发器的设计需要考虑以下几个方面： 1. 传热原理：通过热交换，将热量从加热介质传递到氨水溶液中，使其蒸发。
2. 氨气收集：将产生的氨气收集起来，以便于后续的处理或再利用。
3. 操作控制：设计合理的操作控制系统，实现氨水蒸发过程的自动化控制。
结构设计氨水蒸发器通常由以下几部分组成： 1. 加热器：加热器是氨水蒸发器的核心部件，通过加热介质（如蒸汽、热油等）提供热量，使氨水蒸发。
加热器一般采用管壳式热交换器，提高传热效率。
2. 蒸发室：蒸发室是氨水蒸发器的主要工作区域，用于容纳氨水溶液，实现水分的蒸发。
蒸发室内部通常采用特殊材料涂层，以提高耐腐蚀性能。
3. 冷凝器：冷凝器用于将蒸发后的氨气冷凝成液体，以便于后续处理。
冷凝器一般采用管壳式热交换器，通过冷却介质（如冷水）提供冷却效果。
4. 控制系统：控制系统包括温度、压力、流量和液位等传感器，以及控制阀门和仪表，实现氨水蒸发过程的自动化控制。
操作要点在使用氨水蒸发器时，需要注意以下几个操作要点： 1. 操作前检查：在操作之前，必须检查各个部件的工作状态是否正常，确保设备安全运行。
2. 定期清洗：定期清洗氨水蒸发器，去除附着在内部的污垢或结垢，以维持设备的工作效率和寿命。
3. 加热控制：根据氨水蒸发过程中的需要，合理控制加热介质的温度和流量，以达到预定的蒸发效果。
4. 确保冷却：要确保冷凝器正常工作，并保持冷却介质的流量和温度在适宜的范围内，以保证氨气的冷凝效果。
5. 安全操作：在操作过程中，要注意遵循相关的安全操作规程，确保操作人员和设备的安全。
氨系统选型计算书
氨系统选型计算书一、冷藏库：（-20℃；进货温度-15℃，每天进货量占总库容的5~10%）1、机械负荷：1000T一下：80W/T1000~5000T：60W/T5000~10000T：50W/T (单层)45W/T (多层)10000T以上：40W/T (多层)2、冷间贮存量：（按6m高计）每平方面积可放1.3~1.5T肉类货物。
3、冷间蒸发面积：顶排：一般按冷间净面积的0.9~1.2倍配。
冷风机：一般按冷间净面积的1.2~1.4倍配。
二、冻结间：（-35℃；进货温度35℃，出货温度-15℃，冻结时间24小时）1、机械负荷：6000W/T2、冷间贮存量：（按4.5~5m高计）每平方面积可放150kg肉类货物。
3、冷间蒸发面积：冷风机：一般按冷间净面积的12~14倍配。
搁架：一般按冷间净面积的8~10倍配。
（可按1.4倍比例折算成冷风机面积，不足部分用冷风机补足）三、预冷间：（0~4℃；进货温度35℃，出货温度7℃，冷却时间24小时）1、机械负荷：2300W/T2、冷间贮存量：[(房间净宽度-1000)/850+1]*（房间净长度-1500）*0.2（T）3、冷间蒸发面积：冷风机：一般按冷间净面积的5~7倍配。
四、高温库1、机械负荷：170~250W/T2、冷间贮存量：相当于低温库的60%。
3、冷间蒸发面积：冷风机 一般按冷间净面积的1.4~1.6倍配。
（一般采用均匀送风道送风）五、螺杆机制冷量：20标准螺杆 -30℃/35℃：Q 0=356kw ，Pe=158kw （带经济器）-10℃/35℃：Q 0=769kw ，Pe=190kw-43℃/35℃：Q 0=600kw ，Pe=345kw （一台20配三台20）六、蒸发式冷凝器：总排热量=k*（制冷量+轴功率）；k 值随地区及厂家不同而不同，估算时可取1.3~1.8。
七、虹吸灌（辅助贮氨器）：按厂家杨本推荐选择。
八、中间冷却器：按直径（20螺杆机的理论输气量：1120m 3/h ）按蛇管面积 F=0.0032×低压机理论输气量之和 （ 工况为：-43℃/35℃：）九、高压贮液器：按容积 V ×=o qoQ k （o Q <50KW,k=10.5; o Q <275KW,k=8.75; o Q <500KW,k=7; o Q >500KW,k=4;) （-43℃系统q o =1321；-30℃系统q o =1237；-10℃系统q o =1096；）十、氨泵：1、流量：V 泵=（9~10.8）o qoQ ν≈(0.013~0.015)o Q （-43℃系统q o =1400，ν=1.44；-30℃系统q o=1358，ν=1.47；-10℃系统q o=1295，ν=1.53；）2、扬程：一般取：15m+最高蒸发器高度+5~7m。
蒸发器冷凝器选型参数
EATB25EATB55EATB85小10.620.1240.65 2.17162°蒸发10.70.220.75 2.5182°蒸发1.5 1.050.33 1.13 3.76222°蒸发2 1.40.43 1.505262°蒸发3 2.10.65 2.257.534182°蒸发4 2.80.86 3.001044222°蒸发5 3.5 1.1 3.7512.554262°蒸发6 4.2 1.29 4.5015302°蒸发75 1.5 5.2517.5322°蒸发8 5.7 1.7 6.0020362°蒸发9 6.4 1.9 6.7522.5402°蒸发107.1 2.17.5025462°蒸发117.9 2.48.2527.5502°蒸发128.5 2.69.003056362°蒸发139.4 2.89.7532.560402°蒸发1410310.503564422°蒸发1511 3.2611.2537.570462°蒸发1611.3 3.4412.004074482°蒸发1712.2 3.712.7542.578522°蒸发1812.7 3.8713.504584562°蒸发1913.6 4.1314.2547.5602°蒸发2014.2 4.315.0050642°蒸发2115 4.515.7552.5682°蒸发2215.6 4.716.5055742°蒸发2316.5517.2557.5802°蒸发2417 5.1618.0060842°蒸发2518 5.618.2562.5902°蒸发2620619.0065982°蒸发选型参数计算表选型参数计算表蒸发器片数(冷冻水进12°出7°)压缩机输入功率（Hp)RT 104kcal/h 输入功率（kW）备注蒸发器简易选型(仅供参考)制冷量KW (COP3.33)备注EATB25EATB55/50EATB85(COP3.33)小10.620.1240.652.708306251040°冷凝10.70.220.75 3.1251240°冷凝2 1.40.43 1.50 6.252040°冷凝3 2.10.65 2.259.3752840°冷凝4 2.80.86 3.0012.53640°冷凝5 3.5 1.1 3.7515.625462040°冷凝6 4.2 1.29 4.5018.75542240°冷凝75 1.5 5.2521.875622640°冷凝8 5.7 1.7 6.00253040°冷凝9 6.4 1.9 6.7528.1253240°冷凝107.1 2.17.5031.253640°冷凝117.9 2.48.2534.3754040°冷凝128.5 2.69.0037.54240°冷凝139.4 2.89.7540.6254640°冷凝1410310.5043.754840°冷凝1511 3.2611.2546.8755240°冷凝1611.3 3.4412.00505640°冷凝1712.2 3.712.7553.1255840°冷凝1812.7 3.8713.5056.256240°冷凝1913.6 4.1314.2559.375664040°冷凝2014.2 4.315.0062.5684240°冷凝2115 4.515.7565.625724440°冷凝2215.6 4.716.5068.75744640°冷凝2316.5517.2571.875784840°冷凝2417 5.1618.0075825040°冷凝2518 5.618.2578.125845240°冷凝2620619.0081.25885440°冷凝2720.2584.375905640°冷凝2821.0087.5945840°冷凝2921.7590.625966240°冷凝3022.5093.751006440°冷凝3526.25109.3757440°冷凝4029.981258640°冷凝5037.47156.2510840°冷凝6044.96187.513040°冷凝RT 104kcal/h输入功率（kW）制冷量KW×1.25冷凝器片数 (进30°出35°)冷凝器简易选型一(仅供参考)压缩机输入功率（Hp)选型参数计算表冷凝器简易选型二(仅供参考)。