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蒸發(fā)器的簡單介紹及操作方法
發(fā)布時間:2018-3-12通過加熱使溶液濃縮或從溶液中析出結(jié)晶的設(shè)備。一般溶液是含有不揮發(fā)性固體溶質(zhì)的稀水溶液,將溶液加熱到沸騰,使部分溶劑汽化,即可提高溶液中溶質(zhì)的濃度,如工業(yè)上制取燒堿、食鹽和糖都要用蒸發(fā)器來處理;另外,蒸發(fā)器也可用于溶劑的提純,如淡水的制取。蒸發(fā)器的熱源,主要是飽和蒸汽,也用煙道氣、火和太陽能等。 類型蒸發(fā)器按操作壓力分有常壓、加壓和減壓3種。按溶液在蒸發(fā)器中的運(yùn)動狀況分有:①循環(huán)型:沸騰溶液在加熱室中多次通過加熱表面,如*循環(huán)管式、懸筐式、外熱式、列文式和強(qiáng)制循環(huán)式等。②單程型:沸騰溶液在加熱室中一次通過加熱表面,不作循環(huán)流動,即行排出濃縮液,如升膜式、降膜式、升-降膜式、攪拌薄膜式和離心薄膜式等。③直接接觸型:加熱介質(zhì)與溶液直接接觸進(jìn)行傳熱,如浸沒燃燒式蒸發(fā)器。 *循環(huán)管式蒸發(fā)器由加熱室、蒸發(fā)室和分離室3部分組成(圖1)。加熱室實際上是個換熱器,管內(nèi)的溶液被管間的蒸汽(加熱蒸汽,也稱一次蒸汽或新鮮蒸汽)加熱,達(dá)到沸騰,上升進(jìn)入蒸發(fā)室。溶液壓力降低,溶劑大量汽化,形成蒸汽(稱為二次蒸汽)。未汽化的溶液進(jìn)入大直徑的*循環(huán)管下行,由于它與周圍小直徑加熱管中的汽液兩相流之間存在著密度差,形成了定向的循環(huán)流動,從而又轉(zhuǎn)入周圍加熱管中被加熱蒸發(fā),濃縮液由底部卸料閥排出。蒸發(fā)室具有一定的高度(稱為分離空間),以使蒸汽中的大液滴自然降落,進(jìn)行初步分離,分離空間一般取800毫米左右。經(jīng)初步分離的二次蒸汽,進(jìn)入分離室,以進(jìn)一步分離細(xì)液滴,減少機(jī)械夾帶損失。在蒸發(fā)過程中,應(yīng)注意到:①在加熱室中,溶液的沸點隨著溶液濃度的增加而升高,且隨所處位置高度的不同而有差異,該位置以上的液柱越高,則靜壓越大,沸點越高。這樣,加熱蒸汽與溶液之間的有效溫差就越小。②為了保持較高的傳熱系數(shù),溶液側(cè)的管壁要力求潔凈、不結(jié)污垢和定期清洗;在管外側(cè)的加熱蒸汽空間,特別是在某些死角,應(yīng)設(shè)有不凝性氣體的排放口,以免該氣體積聚而影響傳熱。這種蒸發(fā)器又稱為標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器。它的特點是因改善了溶液的循環(huán),而提高了傳熱效率,并可減少結(jié)垢,且結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。這種蒸發(fā)器常用于制糖工業(yè)中。 懸筐式蒸發(fā)器這種蒸發(fā)器的加熱室是一個獨立的筐式構(gòu)件,可懸掛(或支托)在蒸發(fā)器器壁上,故名為“懸筐”。懸筐式蒸發(fā)器也是一種常用的循環(huán)型蒸發(fā)器,其加熱室中僅有立式列管束而無中心管,利用加熱室與器壁之間的環(huán)形截面空間作為溶液的循環(huán)回路。由于環(huán)隙流道的截面積較大,溶液的循環(huán)較好,傳熱效率較高;且加熱室的一端可自由膨脹,避免了管子與管板之間的溫差應(yīng)力。由于加熱室易于更換,懸筐式蒸發(fā)器常用于燒堿工業(yè)中。