蒸发器是制冷件中很重要的一个部件,蒸发器生产厂家低温的冷凝液体通过蒸发器,与外界的空气进行热交换,气化吸热,达到制冷的效果。
蒸发器主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量,促使液体沸腾汽化;蒸发室使气液两相完全分离。
加热室中产生的蒸气带有大量液沫,到了较大空间的蒸发室后,这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。通常除沫器设在蒸发室的顶部。
蒸发器是列管式的换热器,管程用作液体的流入与流出,壳程用作对蒸汽进行加热,液体的物料从蒸发器顶部进入,通过分布器的分布进入到加热管中,其液体沿着加热管向下流出,并在加热过程中被蒸发,浓缩的液体与气体在进行分离。
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。
刮板薄膜蒸发器是一种适应性很强的蒸发器,对高粘度、热敏性和易结晶、结垢的物料都适用。尤其适宜热敏性物料、高粘度物料及易结晶含颗粒物料的蒸发浓缩、脱气脱溶、蒸馏提纯。
由于刮板的运动,将物料不断地在蒸发面上刮成薄膜,以达到薄膜蒸发的效果。蒸汽是常用的热介质,由于降低了物料的沸点,在保证相同Δt的条件下,就可降低加热介质的温度,利用低品位的蒸汽,有利于能量的综合利用。特别适宜作为多效蒸发的末效蒸发器。亦可用于易起泡、易结垢的物料。刮板式薄膜蒸发器由转轴、料液分配盘、刮板、轴承、轴封、蒸发室和夹套加热室等所组成,一般有立式、卧式两种类型。
刮板薄膜蒸发器具有以下特点:
1、传热系数值高,蒸发能力大,蒸发强度可达到200kg/m2•hr,热效率高。
2、物料加热时间短,约5秒至10秒之间,且在真空条件下工作,对热敏性物料更为有利,保持各种成份不产生任何分解,保证产品质量。
3、适应粘度范围广,高低粘度物均可以处理,物料粘度可高达10万厘泊()。
4、改变刮板沟槽旋转方向,可以调节物料在蒸发器的停留时间。
5、蒸发段筒体内壁经过精密镗削并抛光处理,表面不易产生结焦、结垢。
6、操作方便,产品指标调节容易,在密闭条件下,可以自控进行连续性生产。
7、设备占地面积小,结构简单,维修方便,清洗容易。
刮板式薄膜蒸发器是利用高速旋转将液体分布成均匀薄膜而进行蒸发或蒸馏的一种蒸发、蒸馏设备,可进行脱臭、脱泡反应及加热、冷却等单元操作,在流量很小的情况下也能形成薄膜,在筒体蒸发段内壁表面附着处理液中的淤积物可被活动刮板迅速移去,和固定间隙的刮板蒸发器相比,蒸发量可提高40-69%.适应粘度变化范围广,高低粘度物均可以处理,物料粘度可高达10万厘泊。可实现真正高真空条件下的操作
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。
降膜式蒸发器降膜式蒸发器和升膜式蒸发器的区别在于,料液是从蒸发器的顶部加入,在重力作用下沿管壁成膜状下降,并在此过程中蒸发增浓,在其底部得到浓缩液。由于成膜机理不同于升膜式蒸发器,故降膜式蒸发器可以蒸发浓度较高、粘度较大(例如在0.05~0.45Ns/m2范围内)、热敏性的物料。但因液膜在管内分布不易均匀,传热系数比升膜式蒸发器的较小,仍不适用易结晶或易结垢的物料。
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