外循环浓缩蒸发器是制冷机中的冷量输出设备。制冷剂在蒸发器中蒸发,吸收低温热源介质(水或空气)的热量,达到制冷的目的。按其结构分为卧式壳管式、水箱直管式、水箱式等几种结构型式。它们的共同特点是在蒸发器内充满了液态制冷剂,运行中吸热蒸发产生的制冷剂蒸气不断地从液体中分离出来。由于制冷剂与传热面充分接触,沸腾换热系数更高。
外循环浓缩蒸发器的原理是依靠高能效蒸汽压缩机压缩蒸发需要二次蒸汽,把它的电能转变成热能,可以更好提高第二次蒸汽的焓,被增高的热能在二次蒸汽进入蒸发室进行加热,来做到循环重复使用二次蒸汽已有的热能,所以不用外部鲜蒸汽,是主要靠多效蒸发器的自循环来达到蒸发浓缩的目的。
蒸发器长期停用时,将制冷剂拙到储液器或冷凝器中,使蒸发器的压力保持在0.05MPa(表压)左右为宜。若为盐水池中的蒸发器,还需用自来水冲洗,冲洗后在池内注满自来水。
多效蒸发器也是分为很多种的,不同的使用环境所需要的多效蒸发器规格和功能都是不尽相同的,很多朋友往往不知道该如何选择多效蒸发器,不知道在考虑的时候该考虑哪些问题。为了帮助大家了解这个问题,为大家详细介绍:
选择多效蒸发器应该考虑哪些问题
1、有腐蚀性的溶液,蒸发腐蚀性溶液时,加热管应采用材质制成,或内壁衬以耐腐蚀材料。若溶液不怕污染,也可采用直接加热蒸发器。
2、溶液的黏度,蒸发过程中溶液黏度变化的范围是选型首要考虑的因素。
3、有晶体析出的溶液,对蒸发时有晶体析出的溶液应采用外热式蒸发器或强制循环式蒸发器。
4、溶液的热稳定性,对长时间受热易分解、易聚合以及易结垢的溶液蒸发时,应采用滞料量少、停留时间短的蒸发器。
机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器,其原理是利用高能效蒸汽压缩机压缩蒸发产生的二次蒸汽,把电能转换成热能,提高二次蒸汽的焓,被提高热能的二次蒸汽打入蒸发室进行加热,以达到循环利用二次蒸汽已有的热能,从而可以不需要外部鲜蒸汽,通过蒸发器自循环来实现蒸发浓缩的目的。
通过PLC、工业计算机(FA)、组态等形式来控制系统温度、压力、电机转速,保持系统蒸发平衡。从理论上来看,使用MVR蒸发器比传蒸发器节省80%以上的能源,节省90%以上的冷凝水,减少50%以上的占地面积。
MVR其基本原理是:对蒸发过程中产生的废热蒸汽通过逆流洗涤及机械再压缩,提高废热蒸汽的清洁度及热焓,重新利用,达到节能与环保的目的。
MVR压缩机可使用离心式压缩机,或者罗茨式压缩机。这些机器在1:1.2到1:2压缩比范围内其体积流量较高。 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,场地不够的现有工厂供水能力不足,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。
MVR除开车启动外,整个蒸发过程中无生蒸汽(有些物料来料温度低,预热至沸点需要少量蒸汽)。多效蒸发过程中,蒸发器某一效必须额外给其热源能量,使其温度(压力)提高;蒸汽喷射泵(TVR)只能压缩部分二次蒸汽。而MVR蒸发器则可回收利用蒸发器中所有的二次蒸汽。蒸发一吨水需要耗电为25-70度电,生蒸汽经济性相当于多效蒸发的20-30效,减少了对外部加热及冷却资源的需求,降低能耗,减少污染。
蒸发可以在常压、加压或减压下进行。减压下的蒸发称为真空蒸发,溶液在低于常压的条件下其沸点下降,因此可以提高有效的传热温差。
多效蒸发是把前效产生的二次蒸汽用作后效的加热蒸汽,使热量得到多次利用,可以比单效蒸发少用很多蒸汽。
工业生产中常遇到要求处理大量料液,并汽化大量水分,为了节约加热生蒸汽,可采用多效蒸发,多效蒸发是将多台蒸发器首尾相连,串联操作的系统,后一效的操作压力和溶液沸点均较前一效低,仅在操作压力高的效加入新鲜的加热蒸汽,所产生的二次蒸汽通入后一效的加热室作为后一效的加热蒸汽,也就是说后一效的加热室成为前一效二次蒸汽的冷凝器,末效往往是在真空下操作的,只有末效的二次蒸汽才用冷却介质冷凝,因此多效蒸发不但明显地减少加热蒸汽的耗量,同时也明显地减少冷却水的耗量。
蒸发浓缩设备的特点
1、设备结构简单,配套齐全,操作方便;
2、适合小批量,多品种的生产方式;
3、设计紧凑,占地面积小;
4、清洁简单,使用寿命长,性价比高;
5、密封度高,蒸发能力。
蒸发器采用机械再压缩原理是通过重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的技术。二次蒸汽,经过蒸汽压缩机的压缩,压力和温度得以升高,热焓随之增加,被送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽 即生蒸汽使用,使料液维持蒸发状态,而加热蒸汽本身将热量传递给物料本身冷凝成水。原来即将废弃的蒸汽得到了充分的利用,会收到了潜热,又提高了热效率。
蒸发器在工业中的应用
1、浓缩稀溶液直接制取产品或者将浓溶液进行再处理,如:采用冷却结晶方式,制取固体产品。如:电解烧碱液的浓缩,食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。
2、同时浓缩溶液和回收溶剂,例如,有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯,生产中的酒精浸出液的蒸发等。
3、为了获得纯净的溶剂,例如海水淡化等。
总之,在化学工业、食品工业、制药等工业中,蒸发操作被广泛应用。
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