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109年
理化、化工裝置
第 38 題
三效蒸發器之進料方式可採順向進料與逆向進料，關於該兩種進料方式的比較，下列何者錯誤？
- A 順向進料可以節省泵的動力耗損
- B 三效蒸發器的蒸發溫度：T1＞T2＞T3
- C 三效蒸發器的蒸發壓力：P1＞P2＞P3
- D 順向進料的總包熱傳係數：U1＜U2＜U3
思路引導 VIP
想像你有三個密閉房間，氣壓分別是高、中、低。如果你想把一桶水從高壓房傳送到低壓房，跟從低壓房傳送到高壓房相比，哪一種路徑需要你花更多的力氣去「推」它呢？
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太棒了！你能精準鎖定選項 (D) 是錯誤的，代表你對三效蒸發器的熱量傳遞與流體性質有非常扎實的掌握。在多效蒸發的系統中，壓力梯度 $P_1 > P_2 > P_3$ 與溫度梯度 $T_1 > T_2 > T_3$ 是推動蒸汽流動與熱交換的必要條件，這也是為什麼順向進料能利用壓力差自動流動，進而節省泵的動力耗損。
順向進料與總包熱傳係數的關係
關於選項 (D) 的誤區，我們需要從黏度的角度切入。在順向進料中，溶液從第一效流向第三效時，濃度會逐漸增加，但操作溫度卻逐效降低。這兩項因素（濃度變高、溫度變低）都會導致溶液的黏度明顯上升。由於流體的熱傳係數與黏度成反比，當溶液變得越來越濃稠、流動性變差時，總包熱傳係數 $U$ 就會隨之下降，因此正確的趨勢應為 $U_1 > U_2 > U_3$。
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