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化工总控工理论题库
1,831
单选题

下列几条措施,()不能提高加热蒸汽的经济程度?

A
采用多效蒸发流程
B
引出额外蒸汽
C
使用热泵蒸发器
D
增大传热面积

答案解析

正确答案:D

解析:

**解析:** 加热蒸汽的经济程度通常用**单位蒸汽消耗量**(即蒸发 1kg 水分所消耗的加热蒸汽千克数,记为 $D/W$)来衡量。该数值越小,说明蒸汽利用越充分,经济程度越高。 我们逐一分析各个选项对蒸汽经济程度的影响: 1. **A. 采用多效蒸发流程**: 多效蒸发是将前一级产生的二次蒸汽作为后一级的加热蒸汽使用。理论上,双效蒸发可节省约 50% 的蒸汽,三效可节省约 67%。因此,多效蒸发能显著降低单位蒸汽消耗量,**提高**了蒸汽的经济程度。 2. **B. 引出额外蒸汽**: 在多效蒸发中,从中间效引出部分二次蒸汽用于其他加热目的(如预热原料),虽然这会略微增加本效的蒸汽消耗,但从整个工厂的能量平衡来看,它替代了原本需要新鲜蒸汽进行的加热任务,从而提高了整体热能利用效率,通常被视为**提高**能量经济性的措施之一(或者至少不违背节能原则,具体视系统整合而定,但在本题对比中,它属于优化利用范畴)。*注:在某些严格定义下,引出额外蒸汽可能会略微增加主蒸发过程的比蒸汽耗,但相比于D选项的完全无关性,B选项通常涉及热集成优化。不过,最关键的判断点在于D选项。* 3. **C. 使用热泵蒸发器**: 热泵蒸发(如机械蒸汽再压缩 MVR 或热力蒸汽再压缩 TVR)通过消耗少量的电能或高压蒸汽,将低温位的二次蒸汽压缩升温后重新用作加热蒸汽。这极大地减少了新鲜加热蒸汽的需求,甚至可以实现零新鲜蒸汽消耗(MVR),因此能显著**提高**蒸汽的经济程度。 4. **D. 增大传热面积**: 根据传热方程 $Q = K A \Delta t_m$,增大传热面积 $A$ 可以在相同的传热温差和传热系数下提高传热速率 $Q$,或者在相同的热负荷下减小所需的传热温差。 * 增大传热面积主要影响的是**设备的生产能力**或**设备投资成本**。 * 它并不改变蒸发 1kg 水所需要的热量(潜热),也不改变蒸汽的循环利用方式。 * 因此,单纯增大传热面积**不能**降低单位产品的蒸汽消耗量,即**不能提高**加热蒸汽的经济程度。相反,过大的传热面积会增加设备造价。 **结论:** 选项 A、C 均是通过改进工艺流程或引入新技术来回收和利用二次蒸汽,从而降低新鲜蒸汽消耗;选项 B 涉及热能的梯级利用。而选项 D 仅改变了换热器的物理尺寸,影响的是传热速率和设备成本,与蒸汽的热力学利用效率(经济性)无直接正向关系。 故正确答案为 **D**。

相关知识点:

增大传热面积不能提经济性

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