強制循環(huán)蒸發(fā)器工作原理-梁山二手設(shè)備交易市場

強制循環(huán)蒸發(fā)器工作原理詳解

強制循環(huán)蒸發(fā)器是一種通過外部動力（循環(huán)泵）強制推動液體循環(huán)，以提高傳熱效率和防止結(jié)垢/結(jié)晶的蒸發(fā)設(shè)備，尤其適用于高粘度、易結(jié)晶或易結(jié)垢物料的濃縮。以下是其核心工作原理及特點：

一、核心工作原理

強制循環(huán)驅(qū)動

溶液通過軸流式循環(huán)泵以1.5~3.5 m/s的高速在系統(tǒng)中強制循環(huán)（傳統(tǒng)自然循環(huán)流速僅0.4~0.8 m/s），顯著增強換熱管內(nèi)的湍流程度，避免物料沉積。

加熱與汽化

液體進入列管式加熱器，被蒸汽（或?qū)嵊停╅g接加熱至沸點。

由于系統(tǒng)壓力控制，汽化通常發(fā)生在分離器而非加熱管內(nèi)（避免管內(nèi)結(jié)垢）。

氣液分離

加熱后的氣液混合物進入分離器，二次蒸汽從頂部排出（可接入下一效或冷凝器），濃縮液從底部回流至循環(huán)泵入口。

濃縮液排出

當溶液濃度達到設(shè)定值時，部分濃縮液從系統(tǒng)排出，同時補充新料液。

二、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)組成

組件作用典型參數(shù)

循環(huán)泵提供動力，維持高速循環(huán)（流量可達200~1000 m3/h）揚程8~15m，耐腐蝕材質(zhì)（如316L）

加熱器列管式或板式換熱，蒸汽走殼程，物料走管程換熱面積按蒸發(fā)量設(shè)計（如50~500㎡）

分離器氣液分離空間，降低液體夾帶直徑1.5~4m，停留時間10~30秒

控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)泵速、加熱蒸汽壓力、液位PLC自動控制，可聯(lián)鎖報警

三、工作流程示意圖

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復制

下載

[循環(huán)泵] → [加熱器] → [分離器]  

   ↑____________↓  

（濃縮液回流/排放）

四、技術(shù)特點

優(yōu)勢局限性

? 適用高粘度、易結(jié)晶物料（如芒硝、葡萄糖漿）? 能耗較高（循環(huán)泵功率大）

? 換熱管內(nèi)不汽化，減少結(jié)垢風險? 設(shè)備投資高于自然循環(huán)蒸發(fā)器

? 蒸發(fā)強度大（可達60~100 kg/m2·h）? 需定期維護循環(huán)泵密封

五、典型應(yīng)用場景

化工行業(yè)

硫酸鈉（芒硝）、氯化鈉、氫氧化鈉溶液的濃縮。

食品行業(yè)

高粘度糖漿、果葡糖漿的蒸發(fā)。

環(huán)保領(lǐng)域

高鹽廢水（如RO濃水）的減量化處理。

六、與自然循環(huán)蒸發(fā)器的對比

參數(shù)強制循環(huán)蒸發(fā)器自然循環(huán)蒸發(fā)器

循環(huán)動力機械泵（強制）密度差（自然）

流速1.5~3.5 m/s0.4~0.8 m/s

適用物料高粘度、易結(jié)晶低粘度、不易結(jié)垢

能耗較高（泵功率占30%~50%總能耗）較低

七、操作注意事項

防結(jié)晶堵塞：

停機時需沖洗管道，尤其是泵和加熱器。

泵維護：

定期檢查機械密封，防止泄漏（腐蝕性介質(zhì)需用雙端面密封）。

真空控制：

維持穩(wěn)定真空度（如-0.08~-0.06 MPa），避免沸點波動影響蒸發(fā)效率。

八、選型關(guān)鍵參數(shù)

循環(huán)流量：根據(jù)物料粘度選擇泵的流量（確保管內(nèi)流速＞1.5 m/s）。

換熱面積：按蒸發(fā)量計算（一般1噸水蒸發(fā)需10~15㎡換熱面積）。

材質(zhì)要求：

腐蝕性介質(zhì)：加熱管用鈦材（TA2）、哈氏合金（C276）。

非腐蝕性介質(zhì)：316L不銹鋼。

總結(jié)

強制循環(huán)蒸發(fā)器通過高速循環(huán)+管外汽化的設(shè)計，解決了高粘度、易結(jié)晶物料的蒸發(fā)難題，是化工、食品等高濃度溶液處理的理想選擇。其核心優(yōu)勢在于抗結(jié)垢能力強、蒸發(fā)效率穩(wěn)定，但需權(quán)衡較高的泵能耗成本。實際選型時需結(jié)合物料特性和生產(chǎn)規(guī)模綜合評估！