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12种蒸发结晶设备结构及工作原理图解中滑轨门

2020-05-22

2016-12-05 11:08:14来源:化工707 六、单程型蒸发器

1.特点

溶液以液膜的形式一次通过加热室,不进行循环。

2.优点

溶液停留时间短,故特别适用于热敏性物料的蒸发;温度差损失较小,表面传热系数较大。

3.缺点

设计或操作不当时不易成膜,热流量将明显下降;不适用于易结晶、结垢物料的蒸发。

(1)升膜式蒸发器

原理

升膜式蒸发器的加热室由一根或数根垂直长管组成,通常加热管直径为25~50mm,管长与管径之比为100~150。原料液经预热后由蒸发器的底部进入,加热蒸汽在管外冷凝。

当溶液受热沸腾后迅速汽化,所生成的二次蒸汽在管内高速上升,带动液体沿管内壁成膜状向上流动,上升的液膜因受热而继续蒸发。故溶液自蒸发器底部上升至顶部的过程中逐渐被蒸浓,浓溶液进入分离室与二次蒸汽分离后由分离器底部排出。常压下加热管出口处的二次蒸汽速度不应小于10m/s,一般为20~50m/s,减压操作时,有时可达100~160m/s或更高。

性能特点:

升膜蒸发器适用于蒸发量较大(即稀溶液)、热敏性及易起泡沫的溶液,但不适于高粘度、有晶体析出或易结垢的溶液。

(2)降膜式蒸发器

原理

降膜式蒸发器与升膜蒸发器的区别在于原料液由加热管的顶部加入。溶液在自身重力作用下沿管内壁呈膜状下流,并被蒸发浓缩,汽液混合物由加热管底部进入分离室,经气液分离后,完成液由分离器的底部排出。

为使溶液能在壁上均匀成膜,在每根加热管的顶部均需设置液体布膜器。布膜器的型式有多种,较常用的三种,采用一螺旋型沟槽的圆柱体作为导流管,液体沿沟槽旋转下流分布在整个管内壁上;导流管下部为圆锥体,锥体底面向下内凹,以免沿锥体斜面流下的液体再向中央聚集;液体是通过齿缝沿加热管内壁成膜状下降。

优点

传热系数较高,与升膜相比,可以蒸发浓度较高的溶液,对粘度较大的物料也能适用。

缺点

结构较复杂。

(3)直接接触传热蒸发器

优点:结构简单,适用于易结晶、易结垢和具有腐蚀性物料的蒸发。传热效果好,热利用率高。

缺点:不适用于不可被烟气污染物料的处理,且二次蒸汽利用受到限制。

七、卧式蒸发器

1.原理

其与卧式壳管式冷凝器的结构基本相似。按供液方式可分为壳管式蒸发器和干式蒸发器两种。卧式壳管式蒸发器广泛使用于闭式盐水循环系统。

2.性能特点:

结构紧凑,液体与传热表面接触好,传热系数高。但是它需要充入大量制冷剂,液柱对蒸发温度将会有一定的影响。且当盐水浓度降低或盐水泵因故停机时,盐水在管内有被冻结的可能。若制冷剂为氟利昂,则氟利昂内溶解的润滑油很难返回压缩机。此外清洗时需停止工作。

八、螺旋管式蒸发器

1.原理

立管式和螺旋管式蒸发器的共同点是制冷剂在管内蒸发,整个蒸发器管组沉浸在盛满载冷剂的箱体内(或池、槽内),为了保证载冷剂在箱内以一定速度循环,箱内焊有纵向隔板和装有螺旋搅拌器。载冷剂流速一般为0.3~0.7m/s,以增强传热。

2.性能特点

立管式和螺旋管式蒸发器只能用于开式循环系统,故载冷剂必须是非挥发性物质,常用的是盐水和水等。如用盐水,蒸发器管子易被氧化,且盐水易吸潮而使浓度降低。这两种蒸发器可以直接观察载冷剂的流动情况,广泛用于以氨为制冷剂的盐水制冷系统。

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