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產(chǎn)品型號(hào)

品       牌旭藍(lán)環(huán)境

廠商性質(zhì)生產(chǎn)商

所  在  地南京市

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更新時(shí)間:2023-08-21 09:48:14瀏覽次數(shù):410次

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產(chǎn)品簡(jiǎn)介

蒸發(fā)器的工作原理和作用,蒸發(fā)設(shè)備緊湊,占地面積小,所需空間也小。又可省去冷卻系統(tǒng)。對(duì)于需要擴(kuò)建蒸發(fā)設(shè)備而供汽、供水能力不足、場(chǎng)地不夠的現(xiàn)有工廠,特別是低溫蒸發(fā)需要冷凍水冷凝的場(chǎng)合,可以收到既節(jié)省投資又取得較好的節(jié)能效果。

詳細(xì)介紹

蒸發(fā)器說(shuō)明

 

蒸發(fā)器的工作原理和作用,蒸發(fā)設(shè)備緊湊,占地面積小,所需空間也小。又可省去冷卻系統(tǒng)。對(duì)于需要擴(kuò)建蒸發(fā)設(shè)備而供汽、供水能力不足、場(chǎng)地不夠的現(xiàn)有工廠,特別是低溫蒸發(fā)需要冷凍水冷凝的場(chǎng)合,可以收到既節(jié)省投資又取得較好的節(jié)能效果。

通過(guò)加熱使溶液濃縮或從溶液中析出晶粒的設(shè)備。主要由加熱室和蒸發(fā)室兩部分組成。加熱室向液體提供蒸發(fā)所需要的熱量,促使液體沸騰汽化;蒸發(fā)室使氣液兩相*分離。加熱室中產(chǎn)生的蒸氣帶有大量液沫,到了較大空間的蒸發(fā)室后,這些液體借自身凝聚或除沫器等的作用得以與蒸氣分離。通常除沫器設(shè)在蒸發(fā)室的頂部。 按操作壓力分常壓、加壓和減壓。

 

的結(jié)構(gòu)

    主要由加熱室及分離室組成。按加熱室的結(jié)構(gòu)和操作時(shí)溶液的流動(dòng)情況,可將工業(yè)中常用的間接加熱分為循環(huán)型(非膜式)和單程型(膜式)兩大類(lèi)。

一、循環(huán)型(非膜式)

這類(lèi)的特點(diǎn)是溶液在內(nèi)作連續(xù)的循環(huán)運(yùn)動(dòng),以提高傳熱效果、緩和溶液結(jié)垢情況。由于引起循環(huán)運(yùn)動(dòng)的原因不同,可分為自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩種類(lèi)型。前者是由于溶液在加熱室不同位置上的受熱程度不同,產(chǎn)生了密度差而引起的循環(huán)運(yùn)動(dòng);后者是依靠外加動(dòng)力迫使溶液沿一個(gè)方向作循環(huán)流動(dòng)。

()*循環(huán)管式(或標(biāo)準(zhǔn)式)

*循環(huán)管式如圖51所示,加熱室由垂直管束組成,管束*有一根直徑較粗的管子。細(xì)管內(nèi)單位體積溶液受熱面大于粗管的,即前者受熱好,溶液汽化得多,因此細(xì)管內(nèi)汽液混合物的密度比粗管內(nèi)的小,這種密度差促使溶液作沿粗管下降而沿細(xì)管上升的連續(xù)規(guī)則的自然循環(huán)運(yùn)動(dòng)。粗管稱(chēng)為降液管或*循環(huán)管,細(xì)管稱(chēng)為沸騰管或加熱管。為了促使溶液有良好的循環(huán),*循環(huán)管截面積一般為加熱管總截面積的40%一100%。管束高度為12m;加熱管直徑在2575mm之間、長(zhǎng)徑之比為2040。

*循環(huán)管式

*循環(huán)管是從水平加熱室、蛇管加熱室等發(fā)展而來(lái)的,相對(duì)于這些老式而言,*循環(huán)管具有溶液循環(huán)好、傳熱效率高等優(yōu)點(diǎn);同時(shí)由于結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、操作可靠,故應(yīng)用十分廣泛,有“標(biāo)準(zhǔn)”之稱(chēng)。但實(shí)際上由于結(jié)構(gòu)的限制,循環(huán)速度一般在0.40.5ms以下;且由于溶液的不斷循環(huán),使加·熱管內(nèi)的溶液始終接近完成液的濃度,故有溶液粘度大、沸點(diǎn)高等缺點(diǎn);此外,這種的加熱室不易清洗。

   *循環(huán)管式適用于處理結(jié)垢不嚴(yán)重、腐蝕性較小的溶液。

()懸筐式

懸筐式的結(jié)構(gòu)如圖52所示,是*循環(huán)管的改進(jìn)。加熱蒸汽由*蒸汽管進(jìn)入加熱室,加熱室懸掛在器內(nèi),可由頂部取出,便于清洗與更換。包圍管束的外殼外壁面與外殼內(nèi)壁面間留有環(huán)隙通道,其作用與*循環(huán)管類(lèi)似,操作時(shí)溶液形成沿環(huán)隙通道下降而沿加熱管上升的不斷循環(huán)運(yùn)動(dòng)。一般環(huán)隙截面與加熱管總截面積之比大于*循環(huán)管式的,環(huán)隙截面積約為沸騰管總截面積的100%一150%,因此溶液循環(huán)速度較高,約在11.5ms之間,改善了加熱管內(nèi)結(jié)垢情況,并提高了傳熱速率。

懸筐適用于蒸發(fā)有晶體析出的溶液。缺點(diǎn)是設(shè)備耗材量大、占地面積大、加熱管內(nèi)的溶液滯留量大。

()外熱式

5-3所示的為外熱式,這種的加熱管較長(zhǎng),其長(zhǎng)徑之比為50100。由于循環(huán)管內(nèi)的溶液未受蒸汽加熱,其密度較加熱管內(nèi)的大,因此形成溶液沿循環(huán)管下降而沿加熱管上升的循環(huán)運(yùn)動(dòng),循環(huán)速度可達(dá)1.5ms

5-2  懸筐

5-3  外熱式

                                                                          1一加熱室  2一分離室  3一除沫器  4—環(huán)形循環(huán)通道    1一加熱室  2一分離室  3一循環(huán)管

()強(qiáng)制循環(huán)

前述各種都是由于加熱室與循環(huán)管內(nèi)溶液間的密度差而產(chǎn)生溶液的自然循環(huán)運(yùn)動(dòng),故均屬于自然循環(huán)型,它們的共同不足之處是溶液的循環(huán)速度較低,傳熱效果欠佳。在處理粘度大、易結(jié)垢或易結(jié)晶的溶液時(shí),可采用圖5-4所示的強(qiáng)制循環(huán)。這種內(nèi)的溶液是利用外加動(dòng)力進(jìn)行循環(huán)的,圖5-4中表示用泵5迫使溶液沿一個(gè)方向以25ms的速度通過(guò)加熱管。這種的缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大,通常為0.40.8kW(m2傳熱面),因此使用這種時(shí)加熱面積受到一定限制。

 二、膜式(單程型)

    上述各種的主要缺點(diǎn)是加熱室內(nèi)滯料量大,致使物料在高溫下停留時(shí)間長(zhǎng),特別不適于處理熱敏性物料。在膜式內(nèi),溶液只通過(guò)加熱室一次即可濃縮到需要的濃度,停留時(shí)間僅為數(shù)秒或十余秒鐘。操作過(guò)程中溶液沿加熱管壁呈傳熱效果的膜狀流動(dòng)。

        (一)升膜

    升膜的結(jié)構(gòu)如圖5-5所示,加熱室由單根或多根垂直管組成,加熱管長(zhǎng)徑之比為100~150,管徑在25~50mm之間。原料液經(jīng)預(yù)熱達(dá)到沸點(diǎn)或接近沸點(diǎn)后,由加熱室底部引入管內(nèi),為高速上升的二次蒸汽帶動(dòng),沿壁面邊呈膜狀流動(dòng)、邊進(jìn)行蒸發(fā),在加熱室頂部可達(dá)到所需的濃度,完成液由分離器底部排出。二次蒸汽在加熱管內(nèi)的速度不應(yīng)小于l0m/s,一般為20~50m/s,減壓下可高達(dá)100~160m/s或更高。    ·

若將常溫下的液體直接引入加熱室,則在加熱室底部必有一部分受熱面用來(lái)加熱溶液使其達(dá)到沸點(diǎn)后才能汽化,溶液在這部分壁面上不能呈膜狀流動(dòng),而在各種流動(dòng)狀態(tài)中,又以膜狀流動(dòng)效果,故溶液應(yīng)預(yù)熱到沸點(diǎn)或接近沸點(diǎn)后再引入。

這種適用于處理蒸發(fā)量較大的稀溶液以及熱敏性或易生泡的溶液;不適用于處理高粘度、有晶體析出或易結(jié)垢的溶液。

        (二)降膜

若蒸發(fā)濃度或粘度較大的溶液,可采用如圖5-6所示的降膜,它的加熱室與升膜類(lèi)似。原料液由加熱室頂部加入,經(jīng)管端的液體分布器均勻地流人加熱管內(nèi),在溶液本身的重力作用下,溶液沿管內(nèi)壁呈膜狀下流,并進(jìn)行蒸發(fā)。為了使溶液能在壁上均勻布膜,且防止二次蒸汽由加熱管頂端直接竄出,加熱管頂部必須設(shè)置加工良好的液體分布器。圖5-7示出三種zui常用的液體分布器。圖(a)的分布器為有螺旋形溝槽的圓柱體;圖(b)的分布器下端為圓錐體,且底面為凹面,以防止沿錐體斜面下流的液體向*聚集;圖(c)的分離器是將管端周邊加工成齒縫形。

降膜也適用于處理熱敏性物料,但不適用于處理易結(jié)晶、易結(jié)垢或粘度特大的溶液。

5-4  液體分布器

1一加熱管  2一分布器  3一液面  4一齒縫

()升一降膜

升一降膜的結(jié)構(gòu)如圖55所示,由升膜管束和降膜管束組合而成。的底部封頭內(nèi)有一隔板,將加熱管束均分為二。原料液在預(yù)熱器1中加熱達(dá)到或接近沸點(diǎn)后,引入升膜加熱管束2的底部,汽、液混合物經(jīng)管束由頂部流人降膜加熱管束3,然后轉(zhuǎn)入分離器4,完成液由分離器底部取出。溶液在升膜和降膜管束內(nèi)的布膜及操作情況分別與前述的升膜及降膜內(nèi)的情況*相同。

    升一降膜一般用于濃縮過(guò)程中粘度變化大的溶液;或廠房高度有一定限制的場(chǎng)合。若蒸發(fā)過(guò)程溶液的粘度變化大,*采用常壓操作。

5-5  升一降膜

5-6  刮板攪拌薄膜

1一預(yù)熱器  2一升膜加熱管束3一降膜加熱管束  4一分離器

         (四)刮板攪拌薄膜

     刮板攪拌薄膜的結(jié)構(gòu)如圖5—6所示,加熱管是一根垂直的空心圓管,圓管外有夾套,內(nèi)通加熱蒸汽。圓管內(nèi)裝有可以旋轉(zhuǎn)的攪拌葉片,葉片邊緣與管內(nèi)壁的間隙為0.25—1.5mm。原料液沿切線方向進(jìn)入管內(nèi),由于受離心力、重力以及葉片的刮帶作用,在管壁上形成旋轉(zhuǎn)下降的薄膜,并不斷地被蒸發(fā),完成液由底部排出。

刮板薄膜是利用外加動(dòng)力成膜的單程,故適用于高粘度、易結(jié)晶、易結(jié)垢或熱敏性溶液的蒸發(fā)。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)力耗費(fèi)大(約為3kW/m2傳熱面)、傳熱面積較小(一般為3—4m2/臺(tái)),處理能力不大。

三、直接加熱

前述的各種都是間接加熱的,工業(yè)上有時(shí)還采用直接加熱,圖57所示的浸沒(méi)燃燒就是直接加熱的。將一定比例的燃燒氣與空氣直接噴人溶液中,燃燒氣的溫度可高達(dá)12001800℃,由于氣、液間的溫度差大,且氣體對(duì)溶液產(chǎn)生強(qiáng)烈的鼓泡作用,使水分迅速蒸發(fā),蒸出的二次蒸汽與煙道氣一同由頂部排出。

    浸沒(méi)燃燒的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,不需要固定的傳熱面,熱利用率高,適用于易結(jié)垢、易結(jié)晶或有腐蝕性溶液的蒸發(fā),但不適于處理不能被燃燒氣污染及熱敏性物料的蒸發(fā)。目前廣泛應(yīng)用于廢酸處理工業(yè)。蒸發(fā)操作廣泛用于各種工業(yè)中,對(duì)這類(lèi)應(yīng)用量大且面廣的設(shè)備,如能作某些改進(jìn)以提高蒸發(fā)強(qiáng)度,則對(duì)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)影響是很顯著的。不論是間接加熱的非膜式還是膜式,其主要元件都是加熱管束。所以對(duì)的加熱管束加以改造,是提高傳熱強(qiáng)度的可行途徑。由的發(fā)展歷程也可以看出,zui初采用的是蛇管和橫管,后來(lái)發(fā)展為垂直管,再進(jìn)展為膜式。要提高的傳熱強(qiáng)度往往用減薄管子兩側(cè)液膜或增加膜內(nèi)湍動(dòng)程度的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖5-7  浸沒(méi)燃燒

近年來(lái),國(guó)內(nèi)外差不多都是從改造管束著手以減薄液膜厚度從而提高蒸發(fā)強(qiáng)度。例如,我國(guó)某研究所對(duì)多種不同形式的管子進(jìn)行冷凝實(shí)驗(yàn),zui后選出一種較好的管外側(cè)開(kāi)縱槽的管子,即在φ22X2mm的鋁管外側(cè)開(kāi)出48條縱槽,如圖58所示。異丁烷蒸氣在管外冷凝,管內(nèi)通冷水,總傳熱系數(shù)較同條件下的光滑管提高2倍以上。開(kāi)槽用于蒸發(fā)一側(cè)時(shí),總傳熱系數(shù)可以提高34倍。國(guó)外曾有人在內(nèi)徑為50.8mm、長(zhǎng)度為2.44m的內(nèi)、外開(kāi)縱槽的銅管內(nèi),在常壓下對(duì)清水進(jìn)行蒸發(fā)實(shí)驗(yàn),獲得的總傳熱系數(shù)較同條件下的光滑管高34倍。蒸汽在管外側(cè)槽峰上冷凝而產(chǎn)生冷凝液,由于表面張力的作用立即流至凹槽內(nèi),然后靠重力作用沿凹槽向下流動(dòng)而 排走,使槽峰及其附近始終保持極薄的液膜,而且管的上、下端基本*,使管子熱阻很小,克服了前章介紹的在垂直光滑管上凝液膜上薄下厚使冷凝傳熱系數(shù)降低的缺陷。當(dāng)縱槽開(kāi)在沸騰液側(cè)時(shí),例如在升膜中,溶液由下而上流過(guò)槽底,然后分布到槽峰,因此傳熱面始終保持薄膜蒸發(fā)狀態(tài),再加上蒸汽高速拉膜上升,使溶液側(cè)的沸騰傳熱系數(shù)提高。

5-8  管外側(cè)開(kāi)有48條縱槽的冷凝管截

    此外,在溶液中加入表面活性劑,可以降低溶液的表面張力,加大傳熱面的潤(rùn)濕性,避免產(chǎn)生干點(diǎn),使整個(gè)壁面能有效地傳熱,表面活性劑在汽、液兩相間起到潤(rùn)滑作用,減少流動(dòng)阻力;由于管壁上覆蓋了表面活性劑,阻止了污垢附在壁面上,故可使溶液側(cè)壁面上不生成垢層,減小傳熱阻力。表面活性劑可以回收循環(huán)使用,回收方法是于完成液中鼓人空氣,活性劑即成泡沫浮在溶液表面上,可以回收95%~97%的活性劑。

 

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