一、高效(xiao)蒸發器(qi)的種類
高效(xiao)蒸(zheng)發(fa)器(qi)又(you)稱單(dan)程蒸(zheng)發(fa)器(qi)或(huo)非(fei)循環蒸(zheng)發(fa)器(qi),即(ji)原料液不需要循環,經(jing)過單(dan)程蒸(zheng)發(fa)器(qi)的(de)一次性處理,就能變(bian)成完成液。
由于蒸(zheng)發效率的提高,其相比循環蒸(zheng)發器來說優勢(shi)明顯:
1、生產能力大;
2、體積小;
3、能耗低;
4、性價高;
5、蒸發(fa)溫度降低,適合(he)蒸發(fa)熱敏物料;
6、平均傳熱溫差(cha)降低,能(neng)夠利用低品位熱源。
高效蒸(zheng)發器有如下(xia)種類:
1、升膜蒸發器;
2、降膜蒸發器;
3、刮板(ban)蒸(zheng)發器(qi)(薄膜蒸(zheng)發器(qi));
4、噴霧蒸發器。
二、升(sheng)膜(mo)蒸發(fa)器的原(yuan)理及(ji)完善
(一)原理
曾經在某(mou)廠有(you)個奇怪的現象:有(you)個立式(shi)的蒸(zheng)(zheng)發器(qi)和一(yi)個臥(wo)(wo)式(shi)蒸(zheng)(zheng)發器(qi),前者的體積只有(you)后(hou)者的一(yi)半左右,但同樣的情況(kuang)下立式(shi)蒸(zheng)(zheng)發器(qi)的蒸(zheng)(zheng)發效(xiao)果卻比臥(wo)(wo)式(shi)蒸(zheng)(zheng)發器(qi)明顯好(hao)。升(sheng)膜蒸(zheng)(zheng)發器(qi)正好(hao)是立式(shi)蒸(zheng)(zheng)發器(qi)。
蒸發(fa)(fa)器(qi)(qi)的(de)(de)蒸發(fa)(fa)效(xiao)率與其傳熱(re)(re)效(xiao)率成(cheng)正比,所以要了解升膜蒸發(fa)(fa)器(qi)(qi)的(de)(de)原理必(bi)須從其內部傳熱(re)(re)機理著手。升膜蒸發(fa)(fa)器(qi)(qi)一(yi)般在加熱(re)(re)管內蒸發(fa)(fa)。
管內蒸發一般(ban)分(fen)為6個(ge)階段:
1、預熱段;
2、氣泡產生段;
3、乳化段;
4、轉化段;
5、成膜段;
6、蒸氣段。
由(you)(you)于蒸(zheng)(zheng)氣段(duan)已經(jing)蒸(zheng)(zheng)發完成,所以不考慮。從1段(duan)到(dao)5段(duan),其(qi)傳熱(re)效率正好也是由(you)(you)低到(dao)高(gao),5段(duan)(成膜段(duan))***高(gao)。升膜蒸(zheng)(zheng)發器因為(wei)有成膜段(duan),所以其(qi)蒸(zheng)(zheng)發效率得到(dao)了(le)很大提升。
為什么膜(mo)狀(zhuang)流動時(shi),其傳熱系數(shu)***高呢?是因為這(zhe)時(shi)的層流邊(bian)界層的厚(hou)度大(da)大(da)降(jiang)低了,熱阻大(da)大(da)降(jiang)低了。
(二)完善
從(cong)上面的討論,我們(men)知道了膜狀流動是(shi)升膜蒸(zheng)發器的關鍵。如(ru)果要提高升膜蒸(zheng)發器的蒸(zheng)發效率,也應該從(cong)它著手。
我們先來研究下成(cheng)膜的(de)條件,怎么樣才(cai)能讓原料(liao)液成(cheng)膜?
1、有一定量的(de)氣(qi)(qi)體(ti)存在。很明(ming)顯(xian),膜狀流動是(shi)被(bei)氣(qi)(qi)體(ti)吹出來(lai)(lai)的(de),氣(qi)(qi)體(ti)量太小吹不(bu)(bu)出來(lai)(lai),就象(xiang)在4段以前的(de)情況是(shi)不(bu)(bu)可能產生膜狀流動的(de)。
2、氣液比在一定范(fan)圍(wei)內,才有可能(neng)成(cheng)膜。
3、氣體和液體流動的方向是(shi)一致的。如果流動方向相反,是(shi)不可能(neng)吹出液膜來的。
4、氣(qi)體流(liu)速超過一定范圍,才有(you)可能成膜(mo)。
5、液(ye)體流速超(chao)過一定范圍,才有(you)可能成膜。
綜上所述(shu),提高升膜蒸發器(qi)蒸發效率的方向:
1、盡(jin)早產生氣體,使成(cheng)膜(mo)段形成(cheng)時(shi)間盡(jin)可能縮短。
2、控制(zhi)料(liao)液進入蒸發(fa)器的量,使氣液比盡快進入成膜(mo)范圍(wei)。
3、液體因(yin)為自己重(zhong)量的原因(yin),有向(xiang)下(xia)的傾向(xiang),所(suo)以從這點(dian)來說,降膜(mo)蒸(zheng)發器更有利于成膜(mo)。
4、流(liu)速(su)的控制,可以通過(guo)設計來(lai)完善。