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各種蒸發設備
- 發布者:蕓豪科技
- 發布時間:2017-07-13
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循環型(非膜式)和單程型(膜式)兩大類。
循環型(非膜式)蒸發器:
特點:溶液在蒸發器內作連續的循環運動,以提高傳熱效果,緩和溶液結垢情況
分類(引起循環運動的原因):自然循環和強制循環
自然循環:由于溶液在加熱室不同位置上的受熱程度不同,產生了密度差而引起的循環運動;
強制循環:依靠外加動力迫使溶液沿一個方向作循環運動。
循環型(非膜式蒸發器)
中央循環管式(或標準式)蒸發器
加熱室由垂直管束組成,管束中央有一直徑較大的管子
粗管——降液管或中央循環管,其截面積為加熱管總截面積40—100%
細管——沸騰管或加熱管,直徑Ф25—75mm,長徑比20—40
循環產生的原因
細管內單位體積液體受熱面大,受熱良好,致使細管內汽液混和物比粗管內小,密度差促使溶液循環。
優點:溶液循環好,傳熱效率高;結構緊湊,制造方便,操作可靠,應用廣泛,有“標準蒸發器”之稱。
缺點:液粘度大,沸點高;加熱室不易清洗;中央循環管式蒸發器適于處理結垢不嚴重,腐蝕性小的溶液。
完成懸筐式蒸發器
此蒸發器為中央循環管蒸發器的改進。加熱蒸汽由中央蒸汽管進入加熱室,加熱室懸掛在器內,可取出,便于清洗及更換,循環通道由加熱室與蒸發器外殼壁面內的環隙組成。
優點:溶液循環速度較高,約在1—1.5m/s之間;改善了加熱管內結垢情況,并提高了傳熱速率
缺點:設備耗材量大,占地面大,加熱管內溶液滯留量大。該蒸發器適用蒸發有晶體析出的溶液。
外熱式蒸發器
結構特點
加熱室較長,其長徑比為50—100;加熱室和分離室分開。
物料的運動:由于循環管內的溶液未受蒸汽加熱,其密度較加熱管內大,因此形成溶液沿循環管下降而沿加熱管上升的循環運動,循環速度可達1.5m/s。
列文蒸發器
結構特點:加熱室上端有一段2.7—5m的圓形筒作沸騰室,致使加熱管內要承受較大的液柱靜壓力,溶液只有上升到沸騰室內才能沸騰汽化,可以避免加熱管內有晶體析出或結垢;沸騰室上方有縱向平行隔板,可限制汽泡長大
優點:循環速度(2—3m/s),傳熱效果好,不會有晶體堵 塞,適用于處理有晶體析出或易結垢的溶液。
缺點:循環管必須保持一定高度(7—8m),要求廠房高,同時耗材較多;蒸發器的液柱靜壓大,要求較高壓強的蒸汽才能維持一定的溫度差。
強制循環蒸發器
優點:利用外加動力(泵)進行循環,適于處理粘度大,易結晶或易結垢的溶液。
缺點:動力消耗大通常為0.4—0.8kw/(m2傳熱面)使用此蒸發器時加熱面受到一定限制。
膜式(單程)蒸發器
膜式蒸發器和非膜式蒸發器的比較:
非膜式蒸發器的主要缺點是加熱室內滯料量大,致使物料在高溫下停留時間過長,不適于處理熱敏性物料。膜式蒸發器只通過加熱室一次即可達到所需濃度,停留時間短,操作時,溶液沿加熱管呈傳熱效果最佳的膜狀流動。
升膜式蒸發器
結構:加熱室由單根或多根垂直管組成,其長徑比100—150。
原理:原料液經預熱至沸點或接近沸點后,由加熱室底部引入管內,為高速上升的二次蒸氣所帶動,沿壁面邊呈膜狀流動,邊進行蒸發在加熱室頂部可達到所需的濃度,完成液由分離室底部排出。
注意:溶液應預熱至沸點或接近沸點后再引入蒸發器;二次蒸氣在加熱管內的速度不應小于10m/s,一般為20—50m/s,減壓下可高達100—160m/s。該蒸發器適于處理蒸發量大的稀溶液以及熱敏性或易生泡的溶液;不適于處理高粘度、有結晶析出或易結垢的溶液。
降膜式蒸發器
結構:其加熱室與升膜式蒸發器類似
原理:原料液由加熱室頂部加入,竟管端的液體分布器均勻地流入加熱管內,在溶液自身重力作用下,溶液沿管內壁呈膜狀下流,并進行蒸發。為了使溶液能在壁上均勻分布,且防止二次蒸氣由加熱管頂端直接竄出,加熱管頂部必須設置加工良好的液體分布器。降膜式蒸發器適用于處理熱敏性物料,但不適于處理易結晶、結垢或粘度大的溶液。
升—降膜式蒸發器
結構:由升膜管束和降膜管束組合而成,蒸發器底部封頭內有一隔板,將加熱管束均分為二。
原理:原料液在預熱器中加熱達到或接近沸點后,引入升膜加熱管束的底部,汽液混合物經管束由頂部流入降膜加熱管束,然后轉入分離器,完成液由分離器底部取出。溶液在升膜和降膜蒸發器內的情況完全相同。該蒸發器適于處理粘度變化大的溶液,或廠房高度有一定限制的場合。如果蒸發過程溶液的粘度變化較大,建議采用常壓操作。
刮板攪拌薄膜蒸發器
結構:加熱管是一根垂直的空心管,圓管外有夾套,內通加熱蒸氣,圓管內裝可以旋轉的攪拌葉片。
原理:原料液沿切線方向進入管內,由于受離心力、重力及葉片的刮帶作用,在管壁上形成旋轉下降的薄膜,并不斷的被蒸發,完成液由底部排出。
缺點:結構復雜,動力耗費大,傳熱面小,處理能力不大。該蒸發器適用于高粘度、易結晶、易結垢或熱敏性溶液的蒸發 浸沒燃燒蒸發器
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