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蒸发器的原理及类型介绍

3年前 (2021-07-08)蒸发蒸馏1012
  蒸发器是通过加热使溶液浓缩或从溶液中析出晶粒的设备。主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量,促使液体沸腾汽化;蒸发室使气液两相完全分离。加热室中产生的蒸气带有大量液沫,到了较大空间的蒸发室后,这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。   
  蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。  
  这样,原先要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率,生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的30效。为使蒸发装置的制造尽可能简单和操作方便,经常使用单效离心再压缩器,也可以是高压风机或透平压缩器。这些机器在1:1.2到1:2压缩比范围内其体积流量较高。对于低的蒸发速率,也可用活塞式压缩机、滑片压缩机或是螺杆压缩机。蒸发设备紧凑,占地面积小,所需空间也小。  
  又可省去冷却系统。对于需要扩建蒸发设备而供汽、供水能力不足、场地不够的现有工厂,特别是低温蒸发需要冷冻水冷凝的场合,可以收到既节省投资又取得较好的节能效果。热力蒸汽再压缩(TVR)从分离器出来的二次蒸汽一部分在高压工作蒸汽的带动下,进入喷射器混合升温升压后,进入加热室当作加热蒸汽使用,来加热料液。  
  另一部分进入冷凝器,冷凝后排出。加热蒸汽在加热室中凝结成水排出。管内溶液在加热蒸汽的加热下蒸发浓缩,达到要求后排出,蒸汽喷射式热泵具有结构简单、操作稳定、价格低廉等特点。使用蒸汽喷射式热泵,效能上相当于增加一效蒸发器。  
  降膜式蒸发器在降膜蒸发器中,液体和蒸汽向下并流流动。料液经预热器预热至沸腾温度,经顶部的液体分布装置形成均匀的液膜进入加热管,并在管内部分蒸发。  
  二次蒸汽与浓缩液在管内并流而下.料液在蒸发器中的停留时间短,能适应热敏性溶液的蒸发.另外,降膜蒸发还适用于高粘度溶液,粘度范围在0.05-0.4Pas。降膜蒸发器极易使管内的泡沫破裂,故亦适用于易发泡物料的蒸发。由于降膜蒸发器是液膜传热,所以其传热系数高于其他形式的蒸发器;此外,降膜蒸发没有液柱静压力,传热温差显著高于其他形式的蒸发器。故可取的良好的传热效果,一次性投入小,是业主选择的蒸发器形式。  
  强制循环蒸发器这种蒸发器利用外加动力(循环泵)将循环管下降的溶液和部分原料液送到加热室。大大加快了循环速度。循环速度的大小可通过调节泵的流量来控制。一般循环速度在2.5m/s以上。  
  当循环液体流过热交换器时被加热,然后在分离器中压力降低时部分蒸发,从而将液体冷却至对应该压力下的沸点温度,特别适用于易结晶物料。自然循环蒸发器在自然循环蒸发器中,料液在加热器中受热蒸发,产生的二次蒸汽经顶部进入分离室,将液体分离后排出。分离出的液体通过循环管流回蒸发器,并在热虹吸的作用下进入加热器受热蒸发。这样就形成了一个闭路循环。  
  加热器和分离器之间的温差愈大,产生的蒸汽气泡愈多。这样可以强化热虹吸的作用和增加流动速度,从而获得较好的传热效果。自然循环蒸发器不需要循环泵,运行费用较低。

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