ICS 71. 120; 75. 180.20 G 92 HG 备案号：60589—2018 中华人民共和国化工行业标准 HG/T 5224—2017 蒸汽再压缩蒸发器 Vapour recompression evaporator 2018-04-01实施 2017-11-07发布 中华人民共和国工业和信息化部发布 HG/T5224—2017 目 次 前言 范围 2 规范性引用文件 术语、定义和缩略语 3 规格系列及主要工艺计算 4 要求… 18 检测与试验方法 20 6 检验规则· 22 7 包装、运输和贮存 22 8 附录A（资料性附录） 基础工程数据 24 参考文献 26 图1 蒸汽再压缩蒸发器典型系统图（部分示例） 图2 单壳程单管程加热室加热蒸汽与原料液流向 13 图3 单壳程双管程加热室加热蒸汽与原料液流向 表 1 蒸发器的选型建议 表2 蒸汽压缩机的选型建议. 表3蒸汽再压缩蒸发器的主要部件及物料进出口接管 1 表A.1饱和水蒸气工程数据表（蒸汽再压缩系统常用的部分数据） 24 常用热交换器传热系数K的经验估算值 25 表A.2 表A.3 常见流体在管道中的推荐流速 25 HG/T52242017 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国化工机械与设备标准化技术委员会（SAC/TC429）归口。 本标准起草单位：浙江中能轻工机械有限公司、安徽丰原化工装备有限公司、天津科技大学、安 徽工程大学、山东中能环保科技股份有限公司、浙江中机环保科技股份有限公司、安徽泰格生物技术 股份有限公司、安徽恒天环保装备科技有限公司。 本标准主要起草人：王仁和、马德金、王春平、陶玉贵、王绍明、柯鲁靖、马杰、胡永兵、唐根 生、丁良、欧阳长春、胡守仁。 HG/T5224-2017 蒸汽再压缩蒸发器 1范围 本标准规定了蒸汽再压缩蒸发器的规格系列及主要工艺计算、要求、检测与试验方法、检验规 则、包装、运输和贮存。 本标准适用于在蒸发浓缩、蒸发结晶或低温蒸发等操作过程中产生的二次蒸汽，经过蒸汽压缩机 再压缩后，返回到加热室持续循环利用的蒸汽再压缩蒸发器。 本标准中涉及的蒸汽加热室适用于管壳式热交换器和板式换热器。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB150.1 压力容器第1部分：通用要求 GB150.2 压力容器 第2部分：材料 GB 150.3 压力容器 第3部分：设计 GB 150.4 压力容器 第4部分：制造、检验和验收 GB/T 151 热交换器 GB/T 191 包装储运图示标志 GB5226.1 机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件 GB/T9239.1 机械振动恒态（刚性）转子平衡品质要求 第1部分：规范与平衡允差的检验 GB13296 锅炉、热交换器用不锈钢无缝钢管 GB/T13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T14976 流体输送用不锈钢无缝钢管 GB/T19142 出口商品包装通则 GB/T20801.5 压力管道规范 工业管道 第5部分：检验与试验 HG/T20570 工艺系统工程设计技术规定 JB/T 4711 压力容器涂敷与运输包装 NB/T47004 板式热交换器 QB/T1826 离心式卫生泵 SH/T3144 石油化工离心、轴流压缩机工程技术规范 YS/T885 钛及钛合金锻造板坏 3术语、定义和缩略语 下列术语、定义和缩略语适用于本文件。 1 HG/T5224—2017 3.1术语和定义 3. 1. 1 一次蒸汽primarysteam 由蒸发、蒸馏、浓缩、结晶的装置外部供应的新鲜蒸汽或生蒸汽。 3. 1. 2 二次蒸汽secondarysteam 在蒸发、蒸馏、浓缩、结晶的加热过程中液体上方的空间中生成的蒸汽，也称为初级二次蒸汽。 3. 1. 3 再压缩蒸汽recompressionsteam 二次蒸汽或初级二次蒸汽经过蒸汽压缩机再压缩后形成的过热蒸汽。 3. 1. 4 蒸发器 evaporator 主要由加热室和蒸发室组成，与进料泵、循环泵、出料泵、循环管或真空系统等形成完整的蒸发 装置，用于实现溶液的蒸发、蒸馏、浓缩、结晶的装置。 根据物料的特性及工艺要求，加热室通常为单独的管壳式热交换器与板式换热器及其组合件构 成，蒸发室与加热室形成一体式结构或外置式独立结构。外置式蒸发器的附属设备一般包括预热器、 液体分布器、除沫器、分离器等部件。 3. 1. 5 多效蒸发器 multipleeffectevaporator 将几个蒸发器依次连接成一个完整的蒸发装置。通人一次蒸汽的蒸发器称为第一效，由第一效产生 的二次蒸汽用于第二效的加热蒸汽，依此类推，形成第三效、第四效等，称为多效蒸发，简称MEE。 3. 1. 6 蒸汽再压缩蒸发器 vapourrecompressionevaporator 主要由单个蒸发器或多效蒸发器、蒸汽压缩机、管件、电气、仪表、自控及安全附件等组成一套 完整的蒸汽再压缩蒸发系统，通常有MVR和TVR两种基本型式。 3. 1. 7 蒸汽压缩机vapourcompressor 对蒸发、蒸馏、浓缩、结晶、干燥等化工装置中产生的初级二次蒸汽通过压缩作用后，提高其温 度、压力和热焰并将压缩后的蒸汽返回到加热室作为加热热源的设备，主要由压缩机、动力或传动设 备和密封系统3个基本单元构成。根据使用工况不同，蒸汽压缩机一般采用离心式蒸汽压缩机（速度 式）或罗茨式蒸汽压缩机（容积式）。 3. 1. 8 蒸发能力evaporationcapacity 用于描述蒸发的生产能力，指单位时间内蒸发出的溶剂质量，单位为千克每小时（kg/h）。 2 HG/T5224—2017 3. 1. 9 蒸发效率 evaporationefficiency 用于描述蒸发器生产效率优劣的重要指标之一，指单位时间内单位传热面积上蒸发出的溶剂质 量，单位为千克每平方米小时［[kg/（m²·h）］。 3. 1. 10 沸点升高boilingpointelevation 液体的饱和蒸气压与外界压强相等时的温度称为沸点。 被蒸发的溶液由不挥发性溶质和挥发性溶剂组成，在相同的压力下，溶液的沸点比纯溶剂的沸点 高，导致溶液的沸点高于溶液上方的汽相空间内初级二次蒸汽的饱和温度，二者之间的差值即为沸点 升高值（简称沸点升高），单位为开（K）或摄氏度（℃）。 3. 1. 11 汽化潜热latentheatofvaporization 单位质量的饱和液体加热成干饱和蒸气的饱和液体的定压汽化过程中把单位质量饱和液体转变为 干饱和蒸气所吸收的热量称为汽化潜热，单位为千焦耳每千克（kJ/kg）。 3. 1. 12 管壁热阻wallheatresistance 用于热量交换的换热管的管壁厚度与换热管的热导率之比，单位为平方米开每瓦（m²·K/W） 或平方米摄氏度每瓦（m²：℃/W）。 3. 1. 13 污垢热阻foulingheatresistance 用于热量交换的换热管的内外管壁由于结垢导致传热效率下降，此现象称为污垢热阻，单位为平 方米开每瓦（m²·K/W）或平方米摄氏度每瓦（m²：℃/W）。 3. 1. 14 压缩因子compressibilityfactor 在一定温度和压力下一定质量的实际气体所占有的体积与相同条件下理想气体所占有的体积 之比。 3. 1. 15 压缩比compressionratio 蒸汽压缩机（离心式蒸汽压缩机或罗茨式蒸汽压缩机等）的再压缩二次蒸汽排出绝对压力与初级 二次蒸汽吸绝对压力之比。 3. 1. 16 绝热效率isentropicefficiency 蒸汽压缩机在完全绝热的运行条件下压缩蒸汽需要的绝热压缩功率与实际耗用的功率之比。 3 HG/T5224—2017 3.2缩略语 3. 2. 1 工程总承包（EPC) EPC是英文engineeringprocurementconstruction的简称，也称为交钥匙工程 注：EPC指承揽方按照合同约定，对工程项目的设计、采购、施工、试运行（峻工验收）等实行全过程或若干阶 段的工程承包，对承包工程的质量、工期、安全、造价等全面负责。 3. 2.2 多效蒸发器（MEE) MEE是英文multipleeffectevaporator的简称。 3. 2. 3 机械式蒸汽再压缩器（MVR） MVR是英文mechanicalvapourrecompressor的简称。 3. 2. 4 热力式蒸汽再压缩器（TVR) TVR是英文thermalvapourrecompressor的简称。 4规格系列及主要工艺计算 4.1一般规定 4.1.1蒸汽再压缩蒸发器承揽方受用户委托，在开展设计、制造、安装、调试、初步验收、最终验 收、操作培训、系统交付等工程项目实施过程时，双方协商工程实施程序，一般宜按照EPC进行。 4.1.2承揽方正式开展设计前，应与用户充分沟通，获取与满足蒸汽再压缩蒸发器初步设计所必要 的且能够充分满足基本设计要求的、至少涵盖与初步设计有关的下列支撑资料： 4.1.2.1原料液的物理化学性能指标，该系列指标至少涵盖原料液的组分、密度、黏度、pH值、 热敏性、导致结垢的相关因素及对应的技术参数等； 4.1.2.2原料液目标蒸发量、初始浓度、初始温度以及浓缩（完成）液的目标浓缩浓度及其温度； 4.1.2.3为满足系统启动运行时用户可提供的生蒸汽或一次蒸汽的供应量、温度与压