蒸发设备图例
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蒸发器的结构蒸发器主要由加热室及分离室组成。
按加热室的结构和操作时溶液的流动情况,可将工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型(非膜式)和单程型(膜式)两大类。
一、循环型(非膜式)蒸发器这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动,以提高传热效果、缓和溶液结垢情况。
由于引起循环运动的原因不同,可分为自然循环和强制循环两种类型。
前者是由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同,产生了密度差而引起的循环运动;后者是依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环流动。
(一)中央循环管式(或标准式)蒸发器中央循环管式蒸发器如图5—1所示,加热室由垂直管束组成,管束中央有一根直径较粗的管子。
细管内单位体积溶液受热面大于粗管的,即前者受热好,溶液汽化得多,因此细管内汽液混合物的密度比粗管内的小,这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的连续规则的自然循环运动。
粗管称为降液管或中央循环管,细管称为沸腾管或加热管。
为了促使溶液有良好的循环,中央循环管截面积一般为加热管总截面积的40%一100%。
管束高度为1—2m;加热管直径在25~75mm之间、长径之比为20~40。
图5—1 中央循环管式蒸发器1-加热室:2-分离室中央循环管蒸发器是从水平加热室、蛇管加热室等蒸发器发展而来的,相对于这些老式蒸发器而言,中央循环管蒸发器具有溶液循环好、传热效率高等优点;同时由于结构紧凑、制造方便、操作可靠,故应用十分广泛,有“标准蒸发器”之称。
但实际上由于结构的限制,循环速度一般在0.4~0.5m/s以下;且由于溶液的不断循环,使加·热管内的溶液始终接近完成液的浓度,故有溶液粘度大、沸点高等缺点;此外,这种蒸发器的加热室不易清洗。
中央循环管式蒸发器适用于处理结垢不严重、腐蚀性较小的溶液。
(二)悬筐式蒸发器悬筐式蒸发器的结构如图5—2所示,是中央循环管蒸发器的改进。
加热蒸汽由中央蒸汽管进入加热室,加热室悬挂在器内,可由顶部取出,便于清洗与更换。
详解干式、满液式、降膜式蒸发器展开全文量的1/2~1/3左右。
满液式蒸发器降膜式蒸发器降膜式蒸发器,也称之为喷淋式蒸发器,这种换热器与满液式蒸发器相似,但是它又与满液式蒸发器有区别。
这种蒸发器的制冷剂是从换热器的上部喷淋到换热管上,制冷剂只是在换热管上形成一层薄薄的冷剂液膜,这样冷剂在沸腾蒸发时便减少了静液位压力,从而提高了换热效率,其换热效率较满液式机组提高了5左右。
降膜蒸发是流动沸腾,由于管外表面的液膜层厚度小,没有静压产生的沸点升高,传热系数高。
而满液式蒸发(也就是沉浸式蒸发)产生的气泡易于集聚在换热管的表面,导致换热效率下降,其换热效果不如降膜蒸发。
总的来说降膜蒸发属于小温差情况下,但要防止结垢,影响传热效率。
“冷水机组”,是对一种制冷机组的习惯命名法,这种“冷水机组”一般用于中央空调的冷源,或者空调工况的制冷,输出的是低温的冷水,通常叫做“冷冻水”,故而得名。
一般把只能制冷的叫做冷水机组,而能同时制热的,我们叫做“热泵”机组。
而“满液式”是指机组所用的“壳管式蒸发器”采用了“满液式蒸发器”的形式,这是区别于“干式”、“降膜式”的一种壳管式蒸发器。
它的“壳程”内走制冷剂循环,“管程”内走冷冻水循环,从剖面上看,就好像是筒体里有大半筒制冷剂,而走水的管束浸泡在制冷剂里。
它和“干式蒸发器”刚好相反,干式的是“管程”走制冷剂,“壳程”走水,好比制冷剂管束浸泡在水里。
满液式蒸发器,以及满液式机组,比起干式蒸发器/干式机组来说传热效率更高,出水温度与蒸发温度的趋近温差小,沿程阻力小,适合循环量大的机组(比如离心机),制冷效果好。
但是制冷剂充注量要求大,并且需要专用的回油系统,帮助压缩机回油。
如果在机组名字前再加上“水冷”,则是指机组的冷凝器形式,采用水冷却还是空气冷却,分为风冷、水冷。
如果再加上压缩机的形式“活塞式、螺杆式、离心式”,那么就是完整的机组命名了。
比如“水冷螺杆满液式冷水机组”。
在大部分场合,为了简略,会省却其中一两个部件的名称,只提和上下文相关的名称,比如“满优缺点与比较使水多次横掠管簇流动。
多效降膜式蒸发器是一种先进的蒸发器结构,它可以有效地降低温度,减少物料流失,提高效率和品质。
在工业生产中,多效降到膜式蒸馏器是必不可少的设备之一。
多效降低膜式蒸汽蒸馏器是由多个设备组成的,每个设备都有其独特的工作原理和特点。
该蒸发器的工作原理是将蒸汽从液体中通过一个膜或过滤器,将蒸汽进行蒸馏。
该蒸发处理器的特点是易于操作和维护。
它具有多重过滤和过滤网,可以有效地防止液体中的杂质和污染物。
此外,它还具有自动温度调节功能,可以根据需要调节蒸发器的温度和压力,提高蒸发效果和产品质量。
常用于蒸发浓度和黏度较大的溶液,广泛适用于化工、医药、轻工、食品、石化、冶金、药品等行业。
1、降膜式蒸发器的概述工作原理:物料由加热室顶部加入,经液体分布器分布后呈膜状向下流动。
在管内被加热汽化,被汽化的蒸汽与液体一起由加热管下端引出,经气液分离后即得到浓缩液。
在降膜式蒸发器的操作过程中,由于物料的停留时间很短(约5~10s),而传热系数很高,因此其较广泛地应用于热敏性物料,也可以用于蒸发粘度较大的物料,但不适宜处理易结晶的溶液。
2、多效降膜式蒸发器的结构多效降膜式蒸发器由蒸发器、预热器、分离器、冷凝器、凝水罐等部件组成,其结构如图所示。
1-预热器;2-冷凝器;3-凝水罐;4-蒸发器;5-分离器;6-循环泵2.1蒸发器蒸发器是列管式的换热器,管程用作液体的流入与流出,壳程用作对蒸汽进行加热,液体的物料从蒸发器顶部进入,通过分布器的分布进人到加热管中,其液体沿着加热管向下流出,并在加热过程中被蒸发,浓缩的液体与气体在进行分离。
2.2预热器卧式列管式换热器是预热器的特点,其管程通的是液体的物料,壳程则通的是二次蒸汽,所谓二次蒸汽,就是在蒸发过程中产生的蒸汽。
预热器的作用主要体现在两个方面:一是对进入蒸发器的物体进行预热:二是将二次蒸汽冷却,便于回收并利用。
2.3分离器分离器为单层结构的罐,上部的二次蒸汽接口与冷凝器相通,下部的接口与蒸发器连通。
干式蒸发器干式蒸发器制冷剂在换热管内通过,冷水在高效换热管外运行,这样得换热器换热效率相对较低,其换热系数仅为光管换热系数得2倍左右,但就是其优点就是便于回油,控制较为简便,而制冷剂得充注量大约就是满液式机组充注量得1/2~1/3左右。
ﻫ满液式蒸发器满液式蒸发器与干式蒸发器得运行方式恰好相反,冷水在换热管内通过,制冷剂完全将换热管浸没,吸热后在换热管外蒸发。
满液式蒸发器得传热管表面上有许多针形小孔,管内表面上还有螺旋形凸起强化冷水侧得换热。
这种同时强化管外沸腾与管内传热得高效传热管,使其传热系数较光管提高了5倍左右。
ﻫ降膜式蒸发器降膜式蒸发器,也称之为喷淋式蒸发器,这种换热器与满液式蒸发器相似,但就是它又与满液式蒸发器有区别。
这种蒸发器得制冷剂就是从换热器得上部喷淋到换热管上,制冷剂只就是在换热管上形成一层薄薄得冷剂液膜,这样冷剂在沸腾蒸发时便减少了静液位压力,从而提高了换热效率,其换热效率较满液式机组提高了5左右。
ﻫ降膜蒸发就是流动沸腾,由于管外表面得液膜层厚度小,没有静压产生得沸点升高,传热系数高。
而满液式蒸发(也就就是沉浸式蒸发)产生得气泡易于集聚在换热管得表面,导致换热效率下降,其换热效果不如降膜蒸发。
总得来说降膜蒸发属于小温差情况下,但要防止结垢,影响传热效率。
“冷水机组”,就是对一种制冷机组得习惯命名法,这种“冷水机组”一般用于中央空调得冷源,或者空调工况得制冷,输出得就是低温得冷水,通常叫做“冷冻水”,故而得名。
一般把只能制冷得叫做冷水机组,而能同时制热得,我们叫做“热泵”机组。
而“满液式”就是指机组所用得“壳管式蒸发器”采用了“满液式蒸发器”得形式,这就是区别于“干式”、“降膜式”得一种壳管式蒸发器。
它得“壳程”内走制冷剂循环,“管程”内走冷冻水循环,从剖面上瞧,就好像就是筒体里有大半筒制冷剂,而走水得管束浸泡在制冷剂里。
它与“干式蒸发器”刚好相反,干式得就是“管程”走制冷剂,“壳程”走水,好比制冷剂管束浸泡在水里。
图文解读蒸发浓缩设备详细结构一次看个够蒸发结晶系统中,浓缩设备是其中非常重要的一部分,真空浓缩设备、中央循环管式浓缩设备、升降膜式蒸发浓缩设备等多设备的详细介绍,小七带你来好好学学。
浓缩设备的分类1.按压力分常压浓缩设备:蒸发面为常压;溶剂气化后直接排入大气。
特点:设备结构简单、投资省、维修方便,但蒸发速率低,能量损耗大,易破坏物料中营养成分。
真空浓缩设备:蒸发面上气化后处于负压状态,特点是优点:加热蒸汽与沸腾液体之间的温度差可以增大;可利用压强较低的蒸汽作为加热介质;使浓缩设备的热损失减少。
缺点:增加附属设备及动力,成本高;热量消耗大。
电加热夹层锅可倾式夹层锅不锈钢搅拌夹层锅2.按蒸汽利用的次数分双效浓缩设备:二次利用;多效浓缩设备:三次或三次以上利用;带有热泵的浓缩设备:热泵再次加热利用。
3.按料液的流程分单程式、循环式(自然循环和强制循环)。
4.按料液分布状态分薄膜式:分散成薄膜状,蒸发面大,蒸发快。
它分为升膜式、降膜式、升降膜式、片式、刮板式和离心式薄膜蒸发器。
非膜式:大蒸发面。
它按料液管路中流动,管路又分为盘管式浓缩器、中央循环管式浓缩器。
多效蒸发结晶能耗工业生产中常遇到要求处理大量料液并汽化大量水分的情况,为了节约加热蒸汽,可采用多效。
多效蒸发是将多台蒸发器首尾相接,串联操作的系统,后一效的操作压力和溶液沸点均较前一效低,仅在操作压力最高的第一效加入新鲜的加热蒸汽,所产生的二次蒸汽通入后一效的加热室作为后一效的加热蒸汽,即后一效的加热室成为前一效二次蒸汽的冷凝器,最末效往往是在真空下的操作的,只有末效的二次蒸汽才用冷却介质冷凝。
因此多效蒸发不但明显地减少了加热蒸汽的耗量,同时也明显的减少了冷却水的耗量,理想条件下,生蒸汽及冷却水耗量与效数间的关系见下表:真空浓缩设备1.单效真空浓缩设备特点(1)真空下蒸发浓缩,配有抽真空装置;(2)蒸汽一次利用,热能利用率高,但是二次蒸汽未充分利用;(3)结构简单,操作方便,传热系数高,操作控制容易;(4)传热面积小(管道),生产能力低,料液循环差,盘管表面易结垢;(5)清洗困难。