王畅 丁德承

    (中国石化集团南京设计院，江苏南京 210048)

    1 前言

    混合冷凝器也叫大气冷凝器，属于气液直接接触的换热装置。它被用来冷凝二次蒸汽。在磷复肥生产中常被用来在磷酸浓缩、磷铵料浆浓缩、硝酸磷肥料浆浓缩过程中排出的二次蒸汽的冷凝。磷酸生产中过滤系统大气冷凝器也属于此列，只不过真空度不同而已。

    混合冷凝器是一种最简单、最廉价的换热器。它利用水作为冷却介质(直流水或循环水)进行直接冷凝。由于冷却水中有可能带入浓缩过程中夹带的料液，因而定期需排出部分冷却用水，这部分水的排放后的处理方案是选用混合冷凝器必须同时考虑的课题。

    混合冷凝器计算的目的是在已知冷凝二次蒸汽所需的冷却水用量条件下，求出水被最大程度的加热而需要的冷凝器内安置的塔板数。

    2 混合冷凝器的计算步骤

    冷却水消耗量由热平衡方程式确定：

    式中：ω — 需要冷凝的二次蒸汽量，kg/h；

    i″ — 冷凝蒸汽的焓，kcal/kg(kJ/kg)；

    tk— 出冷凝器冷却水温度，℃；

    tH— 进冷凝器冷却水温度，℃；

    c — 水的比热，kcal/kg?℃(kJ/kg?℃)。

    冷凝器直径的大小要保证被冷凝蒸汽穿过冷凝器时不夹带液体。根据生产实际数据，对于压力9.8 ×103～ 19.6×103Pa条件下操作的冷凝器，可以取塔板自由截面上的蒸汽流速15 ～ 30 m/s。

    冷凝器的高度应该使蒸汽饱和冷却水之间有足够的冷凝接触表面。

    最常用的冷凝器是带有圆缺塔板的液柱式冷凝器和液膜式冷凝器。

    在这种冷凝器中，冷却水从上而下，由一块塔板流到另一块塔板，而被冷凝的蒸汽则由下而上逐步被冷凝。

    圆缺塔板的宽度：

    式中：Dk—冷凝器直径，m；

    从第一块塔板流到第二块塔板水的温度变化 ......