二手升膜蒸發(fā)器工作原理 升膜蒸發(fā)器的加熱室由單根或多根垂直管組成,加熱管長徑之比為100~150,管徑在25~50mm之間。原料液經(jīng)預(yù)熱達到沸點或接近沸點后,由加熱室底部引入管內(nèi),為高速上升的二次蒸汽帶動,沿壁面邊呈膜狀流動、邊進行蒸發(fā),在加熱室頂部可達到所需的濃度,完成液由分離器底部排出。二次蒸汽在加熱管內(nèi)的速度不應(yīng)小 于 10m/s,一般為20~50m/s
二手升膜蒸發(fā)器的設(shè)計
升膜蒸發(fā)器和罐式蒸發(fā)器的比較
煉油廠的丙烷脫瀝青等裝置,過去曾用罐式蒸發(fā)器回收溶劑。究竟采用罐式蒸發(fā)器還是采用升膜蒸發(fā)器,可以進行以下分析。
有人曾對升膜蒸發(fā)器進行了試驗,并與一般的浸沒沸騰進行對比,發(fā)現(xiàn)如圖2所示的結(jié)果。
在圖2上,A1B1C1D1和A2B2C2D2、A3B3C3D3是流量不同的升膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)曲線。由圖2可以看出,B1B2C1B3C2C3和一般的核沸騰傳熱曲線*重合。在溫差較小的AB范圍內(nèi),升膜蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)高于一般的核沸騰傳熱系數(shù),且隨進料量的增加而增加,如A1B1、A2B2、A3B3所示。此時的傳熱系數(shù)隨溫差的變化不太劇烈,約和溫差的0.53次方成正比。當(dāng)溫差逐漸增大到BC范圍時,傳熱系數(shù)就和一般的核沸騰傳熱曲線*重合。此時傳熱系數(shù)和流量無關(guān),而僅隨溫差的增加而增加,約和溫差的2.2次方成正比。同時流量越大,和核沸騰傳熱曲線重合時的溫差也就越大。當(dāng)溫差進一步增加到CD范圍時,由于管壁開始被一層汽膜包圍,傳熱系數(shù)迅速下降。
圖2
由圖2可以得到以下結(jié)論:
(1)在BC線左面的AB范圍內(nèi),升膜蒸發(fā)的傳熱系數(shù)高于沸騰傳熱系數(shù),此時升膜蒸發(fā)器優(yōu)于罐式蒸發(fā)器。
(2)在BC線上,升膜蒸發(fā)和核沸騰的傳熱系數(shù)是相同的。升膜蒸發(fā)采用的固定管板式熱交換器的金屬耗量比罐式蒸發(fā)器要小得多,但罐式蒸發(fā)器有汽液分離空間,因此要和汽液分離設(shè)備一起綜合加以比較。例如丙烷脫瀝青裝置在過去的工藝流程中,采用罐式蒸發(fā)器后,還需要有蒸發(fā)塔進行汽液分離。同時,高壓下的罐式蒸發(fā)器金屬耗量很大。在這種情況下,對于同樣采用蒸汽作為熱源的丙烷脫瀝青裝置,用升膜蒸發(fā)器代替罐式蒸發(fā)器是有利的。
對于其它情況,則應(yīng)進行具體分析,以決定蒸發(fā)器的選型。
傳熱系數(shù)
在BC線上,升膜蒸發(fā)的傳熱系數(shù)和一般核沸騰傳熱系數(shù)關(guān)系式是相同的。
在AB范圍內(nèi),升膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)的關(guān)系式如下:
式中 :
h——升膜蒸發(fā)器管內(nèi)平均膜傳熱系數(shù),千卡/米2·時·℃;
di——加熱管內(nèi)徑,米;
λ——流體的導(dǎo)熱系數(shù),為平均沸點下的數(shù)值,千卡/米·時·℃;
Pr——普蘭特準(zhǔn)數(shù),為平均沸點下的數(shù)值;
ReL——液相雷諾數(shù),以入口的液相流量為基準(zhǔn)計算;
Rev——汽相雷諾數(shù),以出口的汽相流量為基準(zhǔn)計算;
ρL/ρV——管內(nèi)平均沸點下的液相重度與汽相重度之比;
μV/μL——管內(nèi)平均沸點下的汽相粘度與液相粘度之比。
上式為經(jīng)驗公式,只適用于環(huán)狀流動,即成膜流動,其誤差為±20%。另外該式用于泡點狀態(tài)進料,如果由于進料狀態(tài)不到泡點而使蒸發(fā)器內(nèi)有顯熱段存在,則應(yīng)將蒸發(fā)段和顯熱段分別計算。