ظرفیت تبخیر عبارت است از میزان بخار یا Vapor تولید شده در زمان تبخیر. یعنی ظرفیت به ما می‌گوید که در هر ساعت یا هر واحد دیگری از زمان ، چه مقدار تبخیر انجام می‌شود.

زمان تبخیر/Vapor تولید شده = ظرفیت (Capacity)

ظرفیت با economy ارتباط دارد.

تبخیر کننده

Economy

Economy یا درجه اقتصادی بودن فرآیند ، عبارت است از مقدار آب تبخیر شده یا مقدار بخار تولیدی بر مقدار بخار مصرفی.
(مقدار بخار مصرفی) Steam/(مقدار بخار تولیدی)Vapor= (درجه اقتصادی بودن)Economy
می‌بینیم که economy با ظرفیت تبخیر ارتباط مستقیم دارد.

طرز کارکرد یک دستگاه تبخیر کننده

انتقال حرارت از جدار لوله انجام می‌شود و حرارت از Steam به Feed منتقل می‌شود. Feed (یا خوراک) ، شروع به جوشیدن می‌کند و آب اضافه آن بخار می‌شود . به صورت Vapor خارج می گردد. با احتساب زمان ، می‌توان ظرفیت تبخیر و همچنین economy را محاسبه کرد. بر حسب این که Feed در داخل یا خارج لوله جریان دارد، Vapor نیز در آنجا جریان خواهد داشت. Steam بخار مصرفی است که هر بازه صنعتی ، Boiler یا دیگ بخار دارد که بسیار پرهزینه است و باید آب مصرفی بیشتر از آب آشامیدنی در تصفیه آن دقت شود.

طرز محاسبه economy

از یک دیدگاه ، هرگاه مقدار Vapor بیشتر باشد، کار انجام شده بیشتر و economy نیز افزایش خواهد یافت. به عنوان مثال اگر در یک دستگاه تبخیر کننده ، به ازای 1 lb یا یک پوند Steam یا بخار مصرفی ، تنها 0.6 lb یا 0.6 پوند از Vapor یا بخار تولید شده باشد، economy برابر است با: economy = 0.6/1 = 0.6 lb

یعنی برای 1lb از Steam ، باید هزینه مصرف شود. فرض می‌کنیم هزینه مصرفی 10$ باشد، حتی اگر تغییری ایجاد کنیم که economy برابر باشد با: economy = 0.7/1 = 0.7 lb

باز هم هزینه Steam ، $ 10 بوده است. یعنی راندمان افزایش می‌یابد و بهره بیشتر در برابر کار کمتر خواهیم داشت.

راههای افزایش ظرفیت تبخیر و economy

برای افزایش economy ، مقدار بخار تولیدی را افزایش می‌دهند. برای بیشتر شدن ظرفیت تبخیر ، چند راه وجود دارد. یکی اینکه دمای Feed را افزایش می‌دهند. یعنی Feed اختلاف با T_b کمتر شود، (هر چه فشار داخل دستگاه بیشتر باشد، T_b یا نقطه جوش بیشتر و Steam باید گرمتر و دمای بالاتری داشته باشد تا گرما را بیشتر به Feed منتقل کند. چون لازمه انتقال گرما ، گرادیان یا اختلاف دمایی بین دو نقطه است). T_f دمای Feed (یا خوراک) را نشان می دهد. معمولا T_f کوچکتر از T_b است.

برای این که Feed بجوشد، از محیط و Steam دما می‌گیرد تا T_f = T_b شود. وقتی مولکولهای آب به حدی رسیدند که بخار شوند و بجوشند، مقداری هم از Steam ، دما می‌گیرند تا تبدیل به Vapor شوند. اگر T_f را افزایش دهیم، فرق آن با حالت قبل این است که مقدار گرمایی که صرف افزایش T_f تا نقطه جوش می‌شود، کاهش می‌یابد.

راه دیگر افزایش economy ، استفاده از تبخیر کننده‌های چند مرحله‌ای است. در تبخیر تک مرحله‌ای ، Vapor بیرون می‌رود و مقداری هم با خود گرما دارد. از گرمای Vapor در مرحله اول می‌توان به عنوان Steam در مرحله دوم در تبخیر کننده‌های چند مرحله‌ای استفاده کرد.

در ضمن از محصول یا Product مرحله اول می‌توان به عنوان Feed یا خوراک مرحله دوم استفاده کرد. یعنی Vapor های هر مرحله باهم جمع می‌شوند، در حالیکه Steam ثابت است و به این ترتیب ظرفیت تبخیر و به تبع آن economy افزایش می‌یابد.

مباحث مرتبط با عنوان

• برج تقطیر
• تبخیر
• تقطیر
• شیمی صنعتی
• کندانسورها
• مواد تبخیر کننده