強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器簡述
強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器是 依靠外加力循環(huán)泵使液體進(jìn)行循環(huán)。它的加熱室有臥式和立式兩種結(jié)構(gòu)，液體循環(huán)速度大小由泵調(diào)節(jié)。蒸發(fā)器根據(jù)分離室循環(huán)料液進(jìn)出口的位置不同，它又可以分為 正循環(huán)強(qiáng)制蒸發(fā)器及逆循環(huán)強(qiáng)制蒸發(fā)器，循環(huán)料液進(jìn)口位置在出口位置上部的稱為正循環(huán)，反之為逆循環(huán)。逆循環(huán)強(qiáng)制蒸發(fā)器具有更多優(yōu)點(diǎn)，是依靠外加力——循環(huán)泵使液體進(jìn)行循環(huán)。
1.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本設(shè)備由各效加熱器、各效蒸發(fā)分離器、冷凝器(混合式或表面式)、各效強(qiáng)制循環(huán)泵、各種料液輸
送泵、真空泵、冷凝水泵、操作平臺(tái)、電器儀表控制柜及界內(nèi)管道閥門等組成。
2.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器關(guān)鍵部件說明
1）. 加熱室：換熱管是蒸發(fā)器重要的熱負(fù)荷元件.
a.蒸汽采用多流道進(jìn)入加熱室.
b.蒸發(fā)管束在管板上的排列均勻分布，提高蒸汽的熱效率。
c.加熱室內(nèi)設(shè)置特殊化的裝置，有效克服蒸發(fā)管的振動(dòng)并延長蒸汽停留時(shí)間有利于傳熱。
2）. 蒸發(fā)分離結(jié)晶室：蒸發(fā)室為直立筒體，下部為錐形底以利晶漿排出。二次蒸汽由頂部排出，經(jīng)除沫器除沫后進(jìn)入汽液分離器進(jìn)入冷凝器，蒸發(fā)室錐形底部與循環(huán)泵連接。
3）. 除沫器：主要作用是防止蒸發(fā)過程中形成之細(xì)微液滴，被二次蒸汽夾帶逸出。同時(shí)防止污染管道及冷卻水。
4）.強(qiáng)制循環(huán)泵:是根據(jù)流體在換熱管內(nèi)流動(dòng)狀態(tài)、傳熱效率、以及阻力計(jì)算等要求.
3.主要特點(diǎn)
設(shè)備相對(duì)處理的物料特性適應(yīng)范圍廣。在蒸發(fā)過程中，物料加熱通過強(qiáng)制循環(huán)，在管內(nèi)流動(dòng)速度快、受熱均勻、傳熱系數(shù)高、并可防止
干壁現(xiàn)象。料液通過強(qiáng)制循環(huán)泵快速經(jīng)加熱器加熱，頂部出來直接切線式進(jìn)入蒸發(fā)分離器。物料通過抽真空低溫蒸發(fā)濃縮，加上連續(xù)式進(jìn)出料，加熱蒸發(fā)時(shí)間短.設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，布局流暢、操作方便、性能穩(wěn)定等。設(shè)備可配置自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)料量自動(dòng)控制，加熱溫度自動(dòng)控制，出料濃度自動(dòng)控制，還可配備突發(fā)停電、故障時(shí)對(duì)敏感性物料的保護(hù)措施，其它安全、報(bào)警等自動(dòng)化操作、控制。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的適用范圍：該蒸發(fā)器廣泛應(yīng)用在處理粘性、析出結(jié)晶、容易結(jié)垢或濃縮程度較高的溶液，尤其在真空條件下操作時(shí)，其適用性很突出。我公司 生產(chǎn)的強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器在氯化鈉、硫酸銨、硫酸鎂、硫酸鋅、硫酸鈉、亞硫酸鈉、葡萄糖酸鈉、氯化鈷、古龍酸、硫化堿等物料的蒸發(fā)結(jié)晶操作中得到廣泛應(yīng)用。 強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器，適用于有結(jié)垢性、結(jié)晶性、熱敏性(低溫)、高濃度、高粘度并且含不溶性固形.化工、食品、制藥、環(huán)保工程、廢液蒸發(fā)回收等行業(yè)的蒸發(fā)濃縮。
二.升膜式蒸發(fā)器
通常，常壓下，管上端出口處速度以保持20～50m/s為宜，減壓操作時(shí)，速度可達(dá)100～160m/s。升膜蒸發(fā)器適宜處理蒸發(fā)量較大、熱敏性、粘度不 大及易起沫的溶液，但不適于高粘度、有晶體析出和易結(jié)垢的溶液。相對(duì)于降膜蒸發(fā)器裝機(jī)功率比較小。升膜式蒸發(fā)器主要特點(diǎn)是液體沿管壁成膜狀流動(dòng)，進(jìn)行連續(xù) 傳熱蒸發(fā)，液體在濃縮器停留時(shí)間較短，約幾秒鐘，傳熱效率良好，適合于果汁及乳制品生產(chǎn)。這種蒸發(fā)器需要精心設(shè)計(jì)與操作，即加熱管內(nèi)的二次蒸汽應(yīng)具有較高 速度，并獲較高的傳熱系數(shù)，使 料液一次通過加熱管即達(dá)到預(yù)定的濃縮要求。廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥、化肥、造紙、鋁行業(yè)、味精、釀酒、制糖等領(lǐng)域。升膜蒸發(fā)器適宜處理蒸發(fā)量較大，熱 敏性，粘度不大及易起沫的溶液，但不適于高粘度、有晶體析出和易結(jié)垢的溶液。合成醫(yī)藥中間體多效濃縮器、生物發(fā)酵液多效蒸發(fā)器等.當(dāng)堿液進(jìn)入升膜蒸發(fā)器 時(shí)，堿液溫度低于其沸點(diǎn)，升膜蒸發(fā)器中有一段加熱管作為預(yù)熱區(qū)，傳熱方式為自然對(duì)流。堿液經(jīng)加熱達(dá)到沸騰溫度時(shí)，溶液便開始沸騰，產(chǎn)生蒸汽氣泡分散于連續(xù) 的液相中。由于蒸汽氣泡的密度小，故氣泡通過液體而上升.而升膜式蒸發(fā)器正常操作的關(guān)鍵是讓堿液堿液在管壁上形成連續(xù)不斷的液膜。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，必 須控制適當(dāng)?shù)倪M(jìn)料量和進(jìn)料溫度，避免形成“干壁”現(xiàn)象，使設(shè)備處于較佳的工作狀態(tài)。
升膜式蒸發(fā)器工作原理
升膜式蒸發(fā)器由 加熱器由換熱管和殼體組成。升膜式蒸發(fā)器的 加熱室由垂直長管束組成.升膜蒸發(fā)器的構(gòu)成是液體根據(jù)虹吸泵的原理進(jìn)入加熱管加熱，流入到分離器后液體與蒸汽分離開來，通過循環(huán)管流回到蒸發(fā)器，形成閉路 循環(huán)，因此，這種蒸發(fā)器又稱外循環(huán)蒸發(fā)器。通常加熱管徑為25～50mm，管長與管徑之比為100～150。選用蒸發(fā)器，如果蒸發(fā)量大，可以采用多效裝 置，達(dá)到節(jié)省蒸汽的目的，降低能耗。為高速 上升的二次蒸汽帶動(dòng)，沿?fù)Q熱管內(nèi)壁邊流動(dòng)邊蒸發(fā)，在加熱室頂部可達(dá)到所需的濃度，完成液由分離室底部排出，產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)設(shè)在上部分離板組除去汽泡、水 珠、雜物后成為下一效的熱源。升膜蒸發(fā)器適宜處理蒸發(fā)量較大，熱敏性，粘度不大及易起泡的溶液，但不適于高粘度、有晶體析出和易結(jié)垢的溶液。 堿液從加熱器下部的進(jìn)料管進(jìn)入，在正常工作時(shí)，液面只達(dá)加熱管高度1/4—1/5。在加熱管內(nèi)被加熱蒸發(fā)拉成液膜，濃縮液在二次蒸汽帶動(dòng)下一起上升，從加 熱器上端沿汽液分離器筒體的切線方向進(jìn)入分離器，濃縮液從分離器底部排出，二次蒸汽進(jìn)入冷凝器。
加熱器由換熱管和殼體組成，升膜式蒸發(fā)器的 加熱室由垂直長管束組成。升膜蒸發(fā)器適宜處理蒸發(fā)量較大，熱敏性，粘度不大及易起泡的溶液，但不適于高粘度、有晶體析出和易結(jié)垢的溶液。
如：果汁自加熱器體的底部進(jìn)入管內(nèi)，加熱蒸汽在管間傳熱及冷凝，將熱量傳給管液。在減壓真空狀態(tài)下，管的出口處二次蒸汽速度一般可達(dá)100~160米/秒，濃縮被高速上升的二次蒸汽所帶動(dòng)，沿管內(nèi)壁成膜狀上升不斷被加熱蒸發(fā)。這樣料液從加熱器底部至管子頂部出口處，逐漸被濃縮，濃縮液并以較高速度進(jìn)入 蒸發(fā)分離室，在離心力作用下與二次蒸汽分離，二次蒸汽從分離室頂部排出，濃縮液一部分通過循環(huán)管，再進(jìn)入加熱器體底部，繼續(xù)濃縮，另一部分達(dá)到濃縮度的濃 縮液，可從分離室底部放出。也有進(jìn)料經(jīng)一次濃縮后，達(dá)到成品濃度而排出。
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