操作壓力 | 常壓 | 結(jié)構(gòu)形式 | 立式 |
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外形 | 蛇管式 | 運(yùn)動狀況 | 內(nèi)循環(huán)型 |
產(chǎn)品在蒸發(fā)過程中的行為取決于其本身的特性。蒸發(fā)裝置的操作條件和過程參數(shù)是取決于蒸發(fā)熱,比熱,在不同壓力下的沸騰曲線和流動行為。以及其他性質(zhì),入結(jié)垢的傾向,對溫度的敏感性和鹽沉淀等因素。
參考價 | ¥20000 |
訂貨量 | 1 |
更新時間:2018-10-03 11:49:41瀏覽次數(shù):676
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通過加熱使溶液濃縮或從溶液中析出結(jié)晶的設(shè)備。一般溶液是含有不揮發(fā)性固體溶質(zhì)的稀水溶液,將溶液加熱到沸騰,使部分溶劑汽化,即可提高溶液中溶質(zhì)的濃度,如工業(yè)上制取燒堿、食鹽和糖都要用蒸發(fā)器來處理;另外,蒸發(fā)器也可用于溶劑的提純,如淡水的制取。蒸發(fā)器的熱源,主要是飽和蒸汽,也用煙道氣、火和太陽能等。
類型 蒸發(fā)器按操作壓力分有常壓、加壓和減壓 3種。按溶液在蒸發(fā)器中的運(yùn)動狀況分有:①循環(huán)型:沸騰溶液在加熱室中多次通過加熱表面,如中央循環(huán)管式、懸筐式、外熱式、列文式和強(qiáng)制循環(huán)式等。②單程型:沸騰溶液在加熱室中一次通過加熱表面,不作循環(huán)流動,即行排出濃縮液,如升膜式、降膜式、升-降膜式、攪拌薄膜式和離心薄膜式等。③直接接觸型:加熱介質(zhì)與溶液直接接觸進(jìn)行傳熱,如浸沒燃燒式蒸發(fā)器。
中央循環(huán)管式蒸發(fā)器 由加熱室、蒸發(fā)室和分離室3部分組成(圖1)。加熱室實際上是個換熱器,管內(nèi)的溶液被管間的蒸汽(加熱蒸汽,也稱一次蒸汽或新鮮蒸汽)加熱,達(dá)到沸騰,上升進(jìn)入蒸發(fā)室。溶液壓力降低,溶劑大量汽化,形成蒸汽(稱為二次蒸汽)。未汽化的溶液進(jìn)入大直徑的中央循環(huán)管下行,由于它與周圍小直徑加熱管中的汽液兩相流之間存在著密度差,形成了定向的循環(huán)流動,從而又轉(zhuǎn)入周圍加熱管中被加熱蒸發(fā),濃縮液由底部卸料閥排出。蒸發(fā)室具有一定的高度(稱為分離空間),以使蒸汽中的大液滴自然降落,進(jìn)行初步分離,分離空間一般取800毫米左右。經(jīng)初步分離的二次蒸汽,進(jìn)入分離室,以進(jìn)一步分離細(xì)液滴,減少機(jī)械夾帶損失。在蒸發(fā)過程中,應(yīng)注意到:①在加熱室中,溶液的沸點(diǎn)隨著溶液濃度的增加而升高,且隨所處位置高度的不同而有差異,該位置以上的液柱越高,則靜壓越大,沸點(diǎn)越高。這樣,加熱蒸汽與溶液之間的有效溫差就越小。②為了保持較高的傳熱系數(shù),溶液側(cè)的管壁要力求潔凈、不結(jié)污垢和定期清洗;在管外側(cè)的加熱蒸汽空間,特別是在某些死角,應(yīng)設(shè)有不凝性氣體的排放口,以免該氣體積聚而影響傳熱。這種蒸發(fā)器又稱為標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器。它的特點(diǎn)是因改善了溶液的循環(huán),而提高了傳熱效率,并可減少結(jié)垢,且結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。這種蒸發(fā)器常用于制糖工業(yè)中。
懸筐式蒸發(fā)器 這種蒸發(fā)器的加熱室是一個獨(dú)立的筐式構(gòu)件,可懸掛(或支托)在蒸發(fā)器器壁上,故名為“懸筐”。懸筐式蒸發(fā)器也是一種常用的循環(huán)型蒸發(fā)器,其加熱室中僅有立式列管束而無中心管,利用加熱室與器壁之間的環(huán)形截面空間作為溶液的循環(huán)回路。由于環(huán)隙流道的截面積較大,溶液的循環(huán)較好,傳熱效率較高;且加熱室的一端可自由膨脹,避免了管子與管板之間的溫差應(yīng)力。由于加熱室易于更換,懸筐式蒸發(fā)器常用于燒堿工業(yè)中。
外熱式蒸發(fā)器 這種蒸發(fā)器加熱室置于蒸發(fā)室之外。這樣,不僅可降低整個蒸發(fā)器的高度,且便于清洗和更換。它的加熱管束較長,一般在5米以上,且循環(huán)管又不受熱,管中全為液相,故循環(huán)速度也較大,傳熱效率較高,晶粒不易結(jié)垢。但加熱管束的上部易被磨損和堵塞。
列文式蒸發(fā)器 它的原理是在20世紀(jì)50年代由蘇聯(lián)P.E.列文提出的。他把加熱室降低,并在加熱室與蒸發(fā)室之間設(shè)置支撐段和穩(wěn)流段,因而能在高液位下操作(圖2)。這樣在加熱室建立了相當(dāng)?shù)囊何混o壓,以提高溶液的沸點(diǎn),使溶液在加熱室中只加熱升溫而不沸騰(控制其溫度約低于沸點(diǎn)2~3℃),因而也就不會有晶粒析出。當(dāng)溶液上行時,經(jīng)支撐段和穩(wěn)流段到蒸發(fā)室,壓力降低,沸點(diǎn)也降低,即行沸騰蒸發(fā),晶粒析出,這樣就避免了在加熱管壁上結(jié)垢。因為溶液循環(huán)速度高達(dá)2米/秒以上,故須在加熱室上方出口處設(shè)置穩(wěn)流段,以使液流分散,避免發(fā)生"水擊"。列文式蒸發(fā)器主要用以蒸發(fā)有晶粒析出的溶液。
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強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器 這是一種用泵強(qiáng)制溶液作循環(huán)流動的蒸發(fā)器(圖3)。循環(huán)泵多數(shù)外置,但也有內(nèi)置的。在循環(huán)泵外置的加熱室中,溶液是自下而上流動的;而在循環(huán)泵內(nèi)置的加熱室中,溶液是自上而下流動,然后穿過加熱室與器壁之間的環(huán)隙向上,經(jīng)泵后面的導(dǎo)向隔板,引入循環(huán)泵,向下循環(huán)流動。在加熱管束的下方,也有導(dǎo)向隔板,以使液流均勻和減少阻力。采用強(qiáng)制循環(huán)的目的是:①強(qiáng)化傳熱。用于小溫差條件下的蒸發(fā),溶液沸點(diǎn)高出3~5℃的低位能蒸汽也可利用;而自然循環(huán)的蒸發(fā)溫差,一般都在7~10℃以上。②減少結(jié)垢。溶液在3米/秒左右的高速下,其中小晶粒難以沉積,且在加熱管中溶液實際上并不沸騰,故小晶粒也不會長大。