強制循環(huán)蒸發(fā)器簡述
強制循環(huán)蒸發(fā)器是 依靠外加力循環(huán)泵使液體進行循環(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)料液進出口的位置不同，它又可以分為 正循環(huán)強制蒸發(fā)器及逆循環(huán)強制蒸發(fā)器，循環(huán)料液進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)強制蒸發(fā)器具有更多優(yōu)點，是依靠外加力——循環(huán)泵使液體進行循環(huán)。
1.強制循環(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)、各效強制循環(huán)泵、各種料液輸
送泵、真空泵、冷凝水泵、操作平臺、電器儀表控制柜及界內(nèi)管道閥門等組成。
2.強制循環(huán)蒸發(fā)器關(guān)鍵部件說明
1）. 加熱室：換熱管是蒸發(fā)器重要的熱負荷元件.
a.蒸汽采用多流道進入加熱室.
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)管的振動并延長蒸汽停留時間有利于傳熱。
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)除沫器除沫后進入汽液分離器進入冷凝器，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)過程中形成之細微液滴，被二次蒸汽夾帶逸出。同時防止污染管道及冷卻水。
4）.強制循環(huán)泵:是根據(jù)流體在換熱管內(nèi)流動狀態(tài)、傳熱效率、以及阻力計算等要求.
3.主要特點
設(shè)備相對處理的物料特性適應(yīng)范圍廣。在蒸發(fā)過程中，物料加熱通過強制循環(huán)，在管內(nèi)流動速度快、受熱均勻、傳熱系數(shù)高、并可防止
干壁現(xiàn)象。料液通過強制循環(huán)泵快速經(jīng)加熱器加熱，頂部出來直接切線式進入蒸發(fā)分離器。物料通過抽真空低溫蒸發(fā)濃縮，加上連續(xù)式進出料，加熱蒸發(fā)時間短.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)備可配置自動化系統(tǒng)，實現(xiàn)進料量自動控制，加熱溫度自動控制，出料濃度自動控制，還可配備突發(fā)停電、故障時對敏感性物料的保護措施，其它安全、報警等自動化操作、控制。強制循環(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，其適用性很突出。我公司 生產(chǎn)的強制循環(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，速度可達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。相對于降膜蒸發(fā)器裝機功率比較小。升膜式蒸發(fā)器主要特點是液體沿管壁成膜狀流動，進行連續(xù) 傳熱蒸發(fā)，液體在濃縮器停留時間較短，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.當堿液進入升膜蒸發(fā)器 時，堿液溫度低于其沸點，升膜蒸發(fā)器中有一段加熱管作為預(yù)熱區(qū)，傳熱方式為自然對流。堿液經(jīng)加熱達到沸騰溫度時，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，在實際生產(chǎn)中，必 須控制適當?shù)倪M料量和進料溫度，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，沿換熱管內(nèi)壁邊流動邊蒸發(fā)，在加熱室頂部可達到所需的濃度，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料管進入，在正常工作時，液面只達加熱管高度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入分離器，濃縮液從分離器底部排出，二次蒸汽進入冷凝器。
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100~160米/秒，濃縮被高速上升的二次蒸汽所帶動，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，再進入加熱器體底部，繼續(xù)濃縮，另一部分達到濃縮度的濃 縮液，可從分離室底部放出。也有進料經(jīng)一次濃縮后，達到成品濃度而排出。
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