物料的工藝特性二手蒸發(fā)器過程中,溶液的某些性質(zhì)隨著溶液的濃縮而改變。
有些物料在濃縮過程中可能結(jié)垢、析出結(jié)晶或產(chǎn)生泡沫;有些物料是熱敏性的,在高溫下易變性或分解;有些物料具有較大的腐蝕性或較高的粘度等等。因此,在選擇二手蒸發(fā)器的方法和設備時,必須考慮物料的這些工藝特性。
(3)能量利用與回收
二手蒸發(fā)器時需消耗大量的加熱蒸汽,而溶液汽化又產(chǎn)生大量的二次蒸汽,如何充分利用二次蒸汽的潛熱,提高加熱蒸汽的經(jīng)濟程度,也是二手蒸發(fā)器器設計中的重要問題。二手蒸發(fā)器是制冷四大件中很重要的一個部件,低溫的冷凝液體通過二手蒸發(fā)器,與外界的空氣進行熱交換,氣化吸熱,達到制冷的效果。那么二手蒸發(fā)器是怎么樣進行制冷的呢?
簡介:懸筐式蒸發(fā)器是在中央循環(huán)管蒸發(fā)器的基礎上進行的改進,其加熱室像個懸筐,懸掛在蒸發(fā)器殼體的下部,可由頂部取出。加熱介質(zhì)由中央蒸汽管進入加熱室,而在加熱室外壁與蒸發(fā)器殼體的內(nèi)壁之間有環(huán)隙通道,其作用類似于中央循環(huán)管。
應用:懸筐式蒸發(fā)器適用于蒸發(fā)易結(jié)垢或有晶體析出的溶液,常用于燒堿工業(yè)中。
優(yōu)缺點:懸筐式蒸發(fā)器的優(yōu)點是循環(huán)速度較高(約為1~1.5m/s),傳熱系數(shù)較大。由于與殼體接觸的是溫度較低的溶液,其熱損失較小,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力。此外,由于懸掛的加熱室可以由蒸發(fā)器上方取出,故其清洗和檢修都比較方便。
其缺點是結(jié)構(gòu)復雜,金屬消耗量大
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降膜式蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器和升膜式蒸發(fā)器的區(qū)別在于,料液是從蒸發(fā)器的頂部加入,在重力作用下沿管壁成膜狀下降,并在此過程中蒸發(fā)增濃,在其底部得到濃縮液。由于成膜機理不同于升膜式蒸發(fā)器,故降膜式蒸發(fā)器可以蒸發(fā)濃度較高、粘度較大(例如在0.05~0.45Ns/m2范圍內(nèi))、熱敏性的物料。但因液膜在管內(nèi)分布不易均勻,傳熱系數(shù)比升膜式蒸發(fā)器的較小,仍不適用易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料。
由于溶液在單程型蒸發(fā)器中呈膜狀流動,因而對流傳熱系數(shù)大為提高,使得溶液能在加熱室中不再循環(huán)就達到要求的濃度,因此比循環(huán)型蒸發(fā)器具有更大的優(yōu)點。溶液不循環(huán)帶來好處有:(1)溶液在蒸發(fā)器中的停留時間很短,因而特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā);(2)整個溶液的濃度,不象循環(huán)型那樣總是接近于完成液的濃度,因而這種蒸發(fā)器的有效溫差較大。其主要缺點是:對進料負荷的波動相當敏感,當設計或操作不適當時不易成膜,此時,對流傳熱系數(shù)將明顯下降。
刮板式蒸發(fā)器蒸發(fā)器外殼內(nèi)帶有加熱蒸汽夾套,其內(nèi)裝有可旋轉(zhuǎn)的葉片即刮板。刮板有固定式和轉(zhuǎn)子式兩種,前者與殼體內(nèi)壁的間隙為0.5~1.5mm,后者與器壁的間隙隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)而變。料液由蒸發(fā)器上部沿切線方向加入(亦有加至與刮板同軸的甩料盤上的)。由于重力、離心力和旋轉(zhuǎn)刮板刮帶作用,溶液在器內(nèi)壁形成下旋的薄膜,并在此過程中被蒸發(fā)濃縮,完成液在底部排出。這種蒸發(fā)器是一種利用外加動力成膜的單程型蒸發(fā)器,其突出優(yōu)點是對物料的適應性很強,且停留時間短,一般為數(shù)秒或幾十秒,故可適應于高粘度(如栲膠、蜂蜜等)和易結(jié)晶、結(jié)垢、熱敏性的物料。但其結(jié)構(gòu)復雜,動力消耗大,每平方米傳熱面約需1.5~3kW。此外,其處理量很小且制造安裝要求高。
優(yōu)缺點:這種蒸發(fā)器的優(yōu)點是傳熱系數(shù)大,對于粘度較大或易結(jié)晶、結(jié)垢的物料,適應性較好,但其動力消耗較大。
工藝流程有順流(并流)、逆流、混流(錯流)、平流四種形式。
順流:溶液和蒸汽流向相同,都由一效順序流到末效。原料液用泵送入一效,依靠各效間的壓差,自動流入下一效,完成液自末效(一般是在負壓下操作)用泵抽出。由于后一效的壓力低,溶液的沸點也低,溶液從前效進入后一效時會閃蒸部分水分,產(chǎn)生的二次汽也較多,由于后效的濃度較前效高、操作溫度低,往往*效的傳熱系數(shù)比末效高很多。順流流程一般適宜處理在高濃度的情況下為熱敏性的物料。
逆流:原料由泵從末效依次送入前效,完成液由一效排出,料液與蒸汽逆向流動。一般適宜處理粘度隨溫度和濃度變化較大的溶液,不易處理熱敏性物料。