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蒸发器的分类及8条选用原则

来源:康景辉蒸发器厂家日期:2019/01/07 13:17 浏览:

       近年来,随着我国经济社会的快速发展,能源形势和环境问题日益严峻,蒸发器自进入国内市场后,需求量大幅上涨。
       当前国内蒸发器市场供不应求,蒸发器的种类不断完善,品类也不断增加,仅蒸发浓缩高盐废水的蒸发器就有各种不同的蒸发器可供选择。今天小编带大家了解一下蒸发器的分类原理及选用原则。
       蒸发:利用加热的方式将含有不挥发和不易挥发的溶液沸腾汽化,并移出蒸汽,从而使溶液中溶质的浓度得到提高的单元操作方法,即为蒸发,被蒸发的溶液可以是水溶液,也可以是其他溶剂的溶液。蒸发操作的目的是为了获得浓缩的溶液、获得固体溶质、去除杂质等,而达成这一目的的设备即为蒸发器。

三效蒸发器

       蒸发器广泛应用于化工、轻工、食品、制药、冶金、高盐废水处理、海水淡化等工业,或工业生产中。
       蒸发器主要由加热室及分离室组成。不同类型的蒸发器的组成系统也有所不同,大概有预热器、加热器、蒸发器、分离器、冷凝器、泵、清洗系统、蒸汽洗涤装置、冷凝液处理装置等设备。
       蒸发器有用直接热源加热的,也有用间接热源加热的,工业上经常采用简介蒸汽加热的蒸发器,按照在加热室运动的情况,可将蒸发器分为循环型(非膜式)和非循环型(膜式)两种。
       循环型蒸发器的特点是溶液在蒸发器中循环流动,因而可以提高传热效果。由于引起溶液循环运动的原因不同,又分为自然循环蒸发器和强制循环蒸发器。自然循环蒸发器是由于溶液受热程度不同,产生了密度差而引起循环运动;强制循环蒸发器是由于外加机械(泵)迫使溶液沿一定方向流动。

降膜蒸发器

       循环型(非膜式)蒸发器分类
       中央循环管式(标准式)蒸发器:加热室由垂直管束组成,管束中央有一根直径较粗的管子。为促使溶液有良好的循环,中央循环管截面积一般为加热管总截面积的40~100%,循环速度:0.4~0.5m/s以下,中央循环管蒸发器具有溶液循环好、传热效率高等优点,同时又由于结构紧凑、制造方便、操作可靠,故应用十分广泛,但是由于这类蒸发器的加热室不易清洗,因此适宜于处理结垢不严重,腐蚀性小的溶液。
       悬筐式蒸发器:是由中央循环管蒸发器改进而来。加热蒸汽由中央蒸汽管进入加热室,加热室悬挂在其内,可由顶部取出,便于清洗与更换,环形截面截一般为加热管总截面积的100~150%,循环速度:1.0~1.5m/s之间,这类蒸发器改善了加热管内结垢情况,并提高了传热速率,但是由于设备耗材量大、占地面积大、加热管内的溶液滞留量大,因此适用于蒸发有晶体析出的溶液。
       外加热式蒸发器:这种蒸发器的加热管比较长,其直径之比为50—100。由于循环管内的溶液未受蒸汽加热,其密度较加热管内的大,因此形成溶液沿循环管下降而沿加热管上升的循环运动,循环速度可达1.5m/s
       上述几种蒸发器均为自然循环蒸发器,都是由于加热室与循环管内溶液间的密度差而产生溶液的自然循环运动,它们的共同不足之处是溶液的循环速度较低,传热效果欠佳,在处理黏度大、易结垢或易结晶的溶液时处理效果偏差。

双效强制循环蒸发器

       强制循环蒸发器:这类蒸发器是由于外加机械(泵)迫使溶液沿一定方向流动。比较适宜用于处理黏度大、易结垢或者易结晶的溶液,这类蒸发器的缺点是动力消耗大。
       上述各种蒸发器的主要缺点是加热室内滞料量大,致使物料在高温下停留时间长,特别不适于处理热敏性物料。因此常用于膜式蒸发器进行处理。
       膜式蒸发器
在膜式蒸发器内,溶液只通过加热室即可浓缩到所需要的浓度,停留时间仅为数秒或者十余秒,溶液通过加热室时,在管壁上呈膜状流动,故习惯上又称为液膜式蒸发器。这类膜式蒸发器又分为升膜蒸发器、降膜蒸发器及刮板式搅拌薄膜蒸发器。
       升膜蒸发器适宜处理蒸发量较大的稀溶液以及热敏性或者生泡的溶液。不适宜用较浓溶液的蒸发,它对黏度大、易结晶或易结垢的物料也不适用,比较适合用于料液中蒸发水量大的溶液。
       降膜蒸发器如果使用有较高蒸发浓度或黏度的热敏性物料,以考虑使用降膜蒸发器,但是降膜蒸发器不太适宜用于易结晶、易结垢或黏度高的溶液处理。
       升—降膜蒸发器比较适合处理黏度变化大的溶液,或者厂房高度有一定限制的场合,若正安放过程中溶液的黏度变化大,推荐采用常压操作。
       近年来,在板式换热器的基础上开发出一种高传热效率的板式蒸发器,是将板式加热器和冷凝器结合在一起的蒸发装置。加热室的结垢以及两流体在板间的流动情况与板式换热器类似。这类板式蒸发器生产能力大、流动阻力小、易于调节传热表面积、滞料量小,传热效率高。常见于食品工业和造纸工业的黑液回收方面得到广泛应用。

单效蒸发器

       通过上述分析,是否对蒸发器的分类有一个大概的了解?那么蒸发器的选用原则是什么呢?
       蒸发器选用要从以下8大方面进行考虑
    (1)溶液的黏度是蒸发器选型时考虑的首要因素,要根据蒸发过程中溶液黏度变化的范围去进行选择。
    (2)溶液的热稳定性、热敏性,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。
    (3)易发泡的溶液。易发泡溶液在蒸发时会生成大量层叠且不易破碎的泡沫,会充满整个分离室,随二次蒸汽排出,这样不但损失物料,而且污染冷凝器。蒸发这类溶液宜采用外热式蒸发器、强制循环式蒸发器或者升膜式蒸发器。
    (4)易结垢的溶液。蒸发器使用过程中,传热表面总会有污垢生成。垢层的导热系数小,因此对易结垢的溶液,应考虑选择便于清洗和溶液循环速度大的蒸发器。蒸发过程中是否有可能有晶体析出或者结垢现象出现。例如:在高盐废水蒸发过程中,由于有盐结晶的情况,在选择使用膜式蒸发器时需要慎重选择,一般蒸发器厂家会建议使用强制循环蒸发器。
    (5)溶液的处理量。一般要根据溶液的处理量去选择蒸发器的操作模式,大多数会选择多效蒸发操作。
    (6)物料的腐蚀性决定了蒸发器材质的选型,如果物料有腐蚀性,加热管应采用特殊材质制成。
    (7)蒸发器的传热效果选择,使用板式蒸发器、管式蒸发器。
    (8)维修、制造及成本等方面。根据厂家的场地情况,费用情况,选择结构简单、造价经济,便于维修,性能稳定的蒸发器型号。
 

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