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          TEL:0311-88996668

          蒸發器主體結構選型說明(列管)

          多效蒸發器MVR蒸發器只說明了蒸發器的工藝形式。而蒸發器主體設備具體是什么形式的并未表明。針對不同物料性質要求,在蒸發器系統內部不同濃縮程度的位置蒸發器的形式選擇并不相同。

          常用列管蒸發器形式主要有:

          強制循環蒸發器(列管)

          自然外循環蒸發器

          中央循環管蒸發器

          降膜蒸發器(列管)

          升膜蒸發器(列管)

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          強制循環蒸發器(列管)

          工作原理

          強制循環蒸發器主要由加熱室、分離室和循環泵組成。

          蒸發器主體結構選型說明(列管)

          加熱室有臥式和立式兩種結構,加熱管有立式單程、立式雙程、臥式單程、臥式雙程,后兩者設備總高較低但管子不易清洗。溶液在加熱管內的循環流速通常在1.2~3m/s(當懸浮液中晶粒多,所用管材硬度低,液體粘度較大時,選用低值)。

          根據分離室循環料液進出口的位置不同,它又可以分為正循環和逆循環,循環料液進口位置在出口位置上部的稱為正循環,反之為逆循環。分離室頂部裝有用于分離出口汽中夾帶的液沫和液滴的高效除沫裝置,用于提高產品質量,減少夾帶損失。同時依據結晶工況的需要,分離室有各種優化調整的結構形式以保證結晶場合達到最優,以得到較佳外觀形貌的晶體產品。

          強制循環蒸發器是依靠外加動力——循環泵使溶液進行循環。泵將循環管中下降的溶液和原料液送到加熱室,大大加快了循環速度,強化了傳熱過程。溶液循環速度大小由泵調節。循環泵的揚程要與循環系統的阻力匹配,一般是流量大揚程低。

          提高循環速度的重要性不僅在于提高沸騰給熱系數,其主要用意在于降低單程汽化率。在同樣蒸發能力下(單位時間的溶劑汽化量),循環速度愈大,單位時間通過加熱管的液體量愈多,溶液一次通過加熱管后的汽化率也愈低。這樣,溶液在加熱壁面附近的局部濃度增高現象可以減輕,加熱面上結垢現象可以延緩。濃度愈高,為減少結垢所需的循環速度愈大。

          同時,在有結晶產出的工況下,對應一定結晶產量下,一定的循環量也是晶體培養所必須的。

          結構特點

          1)流體在換熱管中流動速度高,雷諾系數大,傳熱強度高。

          2)高強度的湍流狀態,高速度的沖刷,抗鹽析,抗結垢。

          3)大流量的循環,快速消除溶液的過飽和,是晶體培養所必須的。

          4)適應面十分廣泛,適用于大部分物料蒸發結晶場合,如氯化鈉、硫酸鈉、磷酸鈉、氯化銨、硫酸鈷、氯化鈷、硫酸鎳、硫酸銨、硫代硫酸鈉、氟化鈉、亞硫酸鈉、氫氧化鋰、硝酸鈉、硝酸鉀、硝酸銨、硫酸銅、硝酸銨鈣、硝酸鋇、溴化鈉、溴化鉀、硫酸鋅、硼酸鈉、各種有機物料等。

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          自然外循環蒸發器

          工作原理

          蒸發器主體結構選型說明(列管)

          自然外循環蒸發器主要由加熱室、分離室組成。加熱室與分離室分開,便于清洗和更換。這種結構有利于降低蒸發器的總高度,所以可采用較長的加熱管。

          加熱室均為立式長管換熱器,物料在加熱室和分離室間的循環動力來自于物料的比重差。溶液在加熱室管內受熱,溫度升高,密度變小,與循環管道中的冷溶液產生密度差,引發溶液在加熱管內向上、循環管內向下的循環流動。被加熱后的溶液以顯熱的形式進入蒸發室閃蒸、降溫,之后又向下進入循環管,循環加熱蒸發。

          為了防止結垢和晶析堵管,加熱管應在完全浸沒狀態下操作。這種蒸發器適用于結垢不嚴重及固體占比不多的工況。

          結構特點

          1)物料靠自身密度差形成內循環,無需外加動力,電耗及固定投資較低。

          2)通過配置較長的換熱管,可以得到較高的循環速度,強化傳熱效率。

          3)換熱管為浸沒狀態下操作,可適應部分有結晶析出的蒸發場合。

          4)應用面十分廣泛,適用于絕大部分蒸發場合。

          應用范圍

          應用于濃縮過程中無固相析出工況效果,也可應用于少量固體析出場合??蛇m用于大部分無機鹽、中藥溶液的濃縮,同時可與其它形式的蒸發器組合成多效蒸發器,用于濃縮前級濃度較低的工況,可有效降低設備的運行成本以及設備投資。

          廣泛應用于化工、制藥、食品、環保等行業的水相或有機相溶液的蒸發濃縮,幾乎涵蓋所有需要蒸發結晶工況或不易結疤物料的蒸發操作。

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          中央循環管蒸發器  

          工作原理

          蒸發器主體結構選型說明(列管)

          中央循環管蒸發器又稱作標準蒸發器。主要由加熱室、分離室和除沫器組成。加熱室由垂直管束組成,中央有一根直徑較大的管子,叫中央循環管,其余管徑較小的為加熱管。中央循環管的截面積一般為其它加熱管總截面積的40~,加熱管高度一般為1~3m,加熱管直徑在25~75mm之間。

          當加熱蒸汽(介質)在管間冷凝放熱時,由于加熱管內溶液的相對受熱率大于中央循環管的受熱率,加熱管內汽液混合物的密度比中央循環管中溶液的密度小,加之上升蒸汽的向上抽吸作用,造成了溶液在中央循環管向下、加熱管向上的循環流動。這種循環主要是由溶液的密度差引起,故稱為自然循環。溶液的循環速度與密度差、管長有關。密度差越大,加熱管越長,循環速度越大。

          為了防止結垢和晶析堵管,加熱管應在完全浸沒狀態下操作。這種蒸發器適用于結垢不嚴重及固體占比不多的工況。

          產品特點

          1)物料靠自身密度差形成內循環,無需外加動力,電耗及固定投資較低。

          2)通過配置較長的換熱管,可以得到較高的循環速度,強化傳熱效率。

          3)換熱管為浸沒狀態下操作,且為短管,可適應有結晶析出的蒸發場合。

          4)應用面十分廣泛,適用于絕大部分蒸發場合。

          5)結構緊湊、安裝高度低、占地面積小。

          6)尤其適用于不大于10t/h的小蒸發量場合。

          應用范圍

          應用于粘度適中,不易結垢的蒸發蒸發場合。高粘度物料濃縮時需在內部加裝攪拌裝置以助其循環。

          廣泛應用于化工、制藥、食品、環保等行業的水相或有機相溶液的蒸發濃縮,幾乎涵蓋所有需要濃縮、蒸發結晶工況或不易結疤物料的蒸發操作。

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          降膜蒸發器(列管)

          工作原理

          蒸發器主體結構選型說明(列管)

          降膜蒸發器由加熱室、分離室組成。

          降膜蒸發器是將料液從加熱室頂部加入,在料液分布器的作用下將來料均勻地分配給每根加熱管并以薄膜的狀態沿著管壁在自身重力及二次蒸汽的帶動作用下自上而下高速流動,在流動過程中與管外加熱介質進行熱交換而蒸發。液體在沿著管壁下流的過程中即開始沸騰汽化。產生的蒸汽與被濃縮的液相共同以切向進入分離室,經過分離室的離心分離作用可將氣液徹底分開。

          結構特點

          1)膜狀流動的流通面積遠小于實際的管內截面積,因而流動的雷諾數大大增加,傳熱系數顯著高于滿管流蒸發器,可有效降低設備固定投資。

          2)降膜蒸發溫差損失小,沒有液體靜壓引起的沸點升高,且在小溫差下仍能保證較高的傳熱系數,所需蒸汽壓力低。

          3)降膜蒸發器的開車、停車、操作簡單快捷。

          4)蒸發器內的滯留物料量非常小,開車時間短,停車后可迅速將蒸發器內的物料排空。

          5)具有性能優異的液體分布裝置,對流量變化適應性很強,可在很大的流量范圍高效工作。

          6)部分工況下物料只通過換熱管一次即可完成加熱蒸發要求,物料被加熱時間極短,可保證熱敏性物料的優良品質。

          應用范圍

          廣泛應用于化工、食品、制藥、環保工程等領域無固體析出工況的水及有機溶媒溶液的蒸發濃縮。

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          升膜蒸發器

          工作原理

          蒸發器主體結構選型說明(列管)

          升膜蒸發器由加熱室、分離室組成。

          料液預熱后由蒸發器底部進入加熱器管內,被殼程加熱介質加熱沸騰汽化,生成二次蒸汽在管內高速上升,帶動料液沿管內壁成膜狀向上流動,并不斷地蒸發汽化,加速流動。氣液混合物進入分離器后分離,濃縮后的完成液由分離器底部排出,二次蒸汽經設在上部分離板組除去汽泡、水珠、雜物后離開分離室。

          溶液在加熱管中產生爬膜的必要條件:要有足夠的傳熱溫差和傳熱強度,使蒸發的二次蒸汽量和蒸汽速度達到足以帶動溶液成膜上升的程度。溫差對此類蒸發器的傳熱系數影響較大。溫差小,物料在管內僅被加熱,液體內部對流循環差,傳熱系數小。當溫差增大,內壁上液體開始沸騰,當溫差達到一定程度時,管子的大部分長度幾乎為汽液混合物所充滿,二次蒸汽將溶液拉成薄膜,沿管壁迅速向上運動。由于沸騰傳熱系數與液體流速成正比,隨著升膜速度的增加,傳熱系數不斷增大。但是,如傳熱溫差過大或蒸發強度過高,傳熱表面產生蒸汽量大于蒸汽離開加熱面的量,則蒸汽就會在加熱表面積聚形成大氣泡,甚至覆蓋加熱面,使液體不能浸潤管壁,這時傳熱系數迅速下降,同時形成"干壁"現象,導致蒸發器非正常運行。

          這種蒸發器需要精心設計與操作,加熱管內的二次蒸汽應具有較高速度,并獲較高的傳熱系數,使料液一次通過加熱管即達到預定的濃縮要求。因此,在實際生產中,必須控制適當的進料量和進料溫度,避免形成“干壁”現象,使設備處于較佳的工作狀態。

          產品特點

          1)膜狀流動的流通面積遠小于實際的管內截面積,因而流動的雷諾數大大增加,傳熱系數顯著高于滿管流蒸發器,可有效降低設備固定投資。

          2)降膜蒸發器的開車、停車、操作簡單快捷。

          3)蒸發器內的滯留物料量非常小,開車時間短,停車后可迅速將蒸發器內的物料排空。

          4)部分工況下物料只通過換熱管一次即可完成加熱蒸發要求,物料被加熱時間極短,可保證熱敏性物料的優良品質。

          應用范圍

          升膜蒸發器適宜處理蒸發量較大的稀溶液,熱敏性、粘度不大及易起沫的溶液,但不適于高粘度、有晶體析出和易結垢的物料。廣泛應用于冶金、化工、輕工、醫藥、食品等行業。


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