雙效節(jié)能蒸發(fā)器也是一種間壁式熱交換設備。低溫低壓的液態(tài)制冷劑在傳熱壁的一側氣化吸熱,從而使傳熱壁另一側的介質被冷卻。在這種的冷卻器中,制冷劑靠壓差、液體的重力或液泵產(chǎn)生的壓頭在管內(nèi)流動,因為被冷卻的介質是空氣,空氣側的放熱系數(shù)很低,所以蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)也很低。為了提高傳熱性能,往往是采取增大傳熱溫差、傳熱管加肋片或增大空氣流速等措施來達到目的。
熱能的經(jīng)濟性是有代價的。以雙效節(jié)能蒸發(fā)器為例與單效蒸發(fā)器作比較。設每個蒸發(fā)器內(nèi)蒸發(fā)的都是相同的溶液,而且各項溫差損失均暫忽略,并注意到效內(nèi)溶液的沸騰程度,等于第二效內(nèi)加熱蒸汽溫度。
蒸發(fā)操作時,如無額外蒸汽抽出,因各效蒸發(fā)量大致相等,故各效傳熱量也大致相等。
如果單效設備的傳熱面積與雙效節(jié)能蒸發(fā)器的每效面積相同時,由于單效的傳熱溫差是雙效的每效溫差的1倍,所以單效蒸發(fā)的傳熱量就等于雙效中每效傳熱量之和,從而,單效的蒸發(fā)量就大致等于雙效的全部蒸發(fā)器。這就說明,盡管多效蒸發(fā)具有熱能經(jīng)濟性的優(yōu)點,但在給定的總操作條件下,它與單效比較,并沒有帶來生產(chǎn)能力的提高。相反,在相同生產(chǎn)能力下,它以串聯(lián)若干同樣單效設備為代價來提高熱能的經(jīng)濟性。這樣,設備的投資費用就成倍地增加了。
在多效蒸發(fā)操作中,蒸發(fā)溫度是逐漸降低的。為此,必須保證要有一個逐漸降低的壓力。壓力的遞減分配取決于末效低壓的保持。在多數(shù)多效操作中,效的壓力高于大氣壓。