几种蒸发器的结构及工作原理
板式蒸发器的工作原理和特点
板式蒸发器的工作原理和特点板式蒸发器是一种常用的传热设备,广泛应用于化工、制药、食品等行业中。
它通过将液体加热到饱和温度并蒸发部分液体,来实现液体的浓缩和分离。
板式蒸发器具有节能高效、结构紧凑、操作灵活等特点,下面将详细介绍其工作原理和特点。
一、工作原理:1.换热板:板式蒸发器的核心部件是由多组金属板堆叠而成的换热板。
液体通过板之间的通道流动,蒸汽从板外通过板中的蒸汽通道进入。
2.蒸汽:通过蒸汽加热液体,使其达到沸腾蒸发的温度。
蒸汽通道中的蒸汽通过对液体进行直接加热或对板进行间接加热的方式,将热量传递给液体。
当液体达到沸点时,部分液体将蒸发为蒸汽。
3.残液和浓缩液:在板式蒸发器中,液体在板之间的通道中流动,部分液体蒸发为蒸汽后,残留的液体成为残液,而蒸汽与原液蒸发生成的浓缩液则被分离。
4.蒸汽和液体的分离:蒸汽通过板中的蒸汽通道排出,而浓缩液则通过残液流出。
二、特点:1.高效节能:板式蒸发器采用了多组板堆叠的结构,能够实现多级传热和多级蒸发,提高了传热效率和浓缩效率。
同时,板式蒸发器结构紧凑、传热面积大,能够充分利用热能,提高节能效果。
2.操作灵活:板式蒸发器具有较大的操作范围,能够适应不同的流量、浓度和温度等工艺要求。
通过调整进料速度、蒸汽压力和温度等工艺参数,可以达到满足不同物料处理的要求。
3.易于维护:板式蒸发器结构简单,拆装方便,因此易于维护和清洗。
板式蒸发器的板件通道较宽,不容易堵塞,可以有效减少清洗的频率,提高设备的稳定性和可靠性。
4.适应性强:板式蒸发器适用于各种物料的蒸发和浓缩,包括高温、高浓度、高粘度的物料。
同时,板式蒸发器能够良好地适应波动的进料条件,保持较稳定的操作效果。
5.适用范围广:板式蒸发器广泛应用于化工、制药、食品等行业中的浓缩、回收、结晶和脱水等工艺。
不仅可以处理溶液、悬浮液等复杂物料,还可以处理细微的颗粒物料。
总之,板式蒸发器具有高效节能、操作灵活、易维护、适应性强、适用范围广等特点。
三效蒸发器构造
三效蒸发器构造三效蒸发器是一种高效的分离装置,主要用于浓缩溶液或纯化稀溶液。
三效蒸发器的构造包括主蒸发器、副蒸发器和余热锅三个部分。
主蒸发器是三效蒸发器的核心组件之一,其内部包括多级蒸发器和多级分离器。
在多级蒸发器中,溶液经过依次布置的蒸发器单元,逐渐蒸发浓缩。
每个蒸发器单元由一个加热器和一个蒸发器组成,通过热交换作用将溶液中的热量转移到待浓缩的溶液中。
蒸发器内部通常有导流板,可以提高蒸发效率和液滴分离效果。
在多级分离器中,已蒸发的水蒸汽和浓缩液被进一步分离,并通过分离器中的收集管分别收集。
副蒸发器是主蒸发器的辅助装置,用于进一步提高溶液的浓缩效果。
副蒸发器通常由一个或多个副蒸发单元组成,每个副蒸发单元都与主蒸发器相连。
在副蒸发器中,副蒸发液被加热和蒸发,部分蒸汽通过封闭的管道系统被输送到主蒸发器中进行再次蒸发。
由于蒸汽经过副蒸发过程已经预热,进入主蒸发器的蒸汽温度较高,提高了主蒸发器的蒸发效率。
余热锅是三效蒸发器的热能回收设备,用于回收主蒸发器和副蒸发器的废热。
余热锅内部通过多级管道和换热器,将主蒸发器和副蒸发器中产生的热能传递给待浓缩的溶液。
通过这种方式,三效蒸发器能够充分利用热能,提高能源利用效率。
除了上述构造,三效蒸发器还包括进料系统、排料系统和控制系统等辅助组件。
进料系统用于将待浓缩的溶液输送到蒸发器中,并通过流量控制装置控制进料速率。
排料系统用于从蒸发器中排出浓缩后的液体。
控制系统负责监测和调节三效蒸发器的运行参数,如温度、压力和流量等。
三效蒸发器的工作原理是利用多级蒸发和多级分离的原理,通过逐级蒸发和分离来实现溶液的浓缩。
溶液首先进入主蒸发器,经过多级蒸发和分离后,其中一部分流入副蒸发器再次蒸发。
副蒸发器蒸发产生的蒸汽再次进入主蒸发器进行再次蒸发,从而提高了蒸发效果。
通过连续的蒸发和分离过程,溶液中的可溶性物质逐渐浓缩,而纯净的溶剂蒸发成蒸汽,可以被回收和再利用。
总的来说,三效蒸发器是一种高效的分离装置,通过多级蒸发和多级分离的原理,实现了溶液的浓缩和纯化。
升膜式蒸发器结构
升膜式蒸发器结构升膜式蒸发器是一种常用于化工工业中的设备,主要用于分离液体混合物中的溶剂和溶质。
其结构设计合理,具有高效、省能、易操作等优点。
下面将详细介绍升膜式蒸发器的结构特点和工作原理。
一、结构特点升膜式蒸发器主要由蒸发器本体、加热器、冷凝器、分离器等部分组成。
1. 蒸发器本体:蒸发器本体一般采用立式圆柱形结构,由壳体和内部分离装置组成。
壳体一般由不锈钢制成,具有较强的耐腐蚀性和耐压性。
内部分离装置采用板式结构或者填料结构,可以增加蒸发器的传质效率。
2. 加热器:加热器一般由电热管、蒸汽加热器或者燃气加热器组成,用于提供热量以实现液体的蒸发。
加热器的选择要根据具体工艺要求和能源成本进行考虑。
3. 冷凝器:冷凝器用于将蒸发后的蒸汽冷凝成液体,一般采用管壳式结构。
冷凝器的设计要考虑到冷却介质的供应和冷凝效果的优化。
4. 分离器:分离器用于将升膜式蒸发器中的溶剂和溶质进行分离。
一般采用高效分离器,其中装有分离填料或者板式分离器。
二、工作原理升膜式蒸发器的工作原理是通过加热器提供热量,使液体在蒸发器中蒸发。
蒸发后的蒸汽与液体一起向上流动,经过冷凝器后,蒸汽冷凝成液体,与未蒸发的液体分离。
分离后的液体通过分离器排出,而溶剂则通过升膜作用从底部向上升腾,进入分离器进行分离。
升膜式蒸发器的工作过程可以分为以下几个步骤:1. 加热:液体在加热器中被加热,使其蒸发。
加热器的温度和压力要根据液体的物理特性和工艺要求来选择。
2. 蒸发:蒸发后的蒸汽与液体一起向上流动,通过蒸发器本体中的分离装置进行传质和传热。
3. 冷凝:蒸汽经过冷凝器后变为液体,通过冷凝器的冷却介质的传热作用,使蒸汽冷凝成液体。
4. 分离:经过冷凝器后的液体与未蒸发的液体进行分离,分离出溶剂和溶质。
5. 升膜:溶剂通过升膜作用从底部向上升腾,进入分离器进行分离。
升膜式蒸发器具有结构简单、操作方便、传质效率高等优点,广泛应用于化工、制药、食品等领域。
详解干式、满液式、降膜式蒸发器
详解干式、满液式、降膜式蒸发器展开全文量的1/2~1/3左右。
满液式蒸发器降膜式蒸发器降膜式蒸发器,也称之为喷淋式蒸发器,这种换热器与满液式蒸发器相似,但是它又与满液式蒸发器有区别。
这种蒸发器的制冷剂是从换热器的上部喷淋到换热管上,制冷剂只是在换热管上形成一层薄薄的冷剂液膜,这样冷剂在沸腾蒸发时便减少了静液位压力,从而提高了换热效率,其换热效率较满液式机组提高了5左右。
降膜蒸发是流动沸腾,由于管外表面的液膜层厚度小,没有静压产生的沸点升高,传热系数高。
而满液式蒸发(也就是沉浸式蒸发)产生的气泡易于集聚在换热管的表面,导致换热效率下降,其换热效果不如降膜蒸发。
总的来说降膜蒸发属于小温差情况下,但要防止结垢,影响传热效率。
“冷水机组”,是对一种制冷机组的习惯命名法,这种“冷水机组”一般用于中央空调的冷源,或者空调工况的制冷,输出的是低温的冷水,通常叫做“冷冻水”,故而得名。
一般把只能制冷的叫做冷水机组,而能同时制热的,我们叫做“热泵”机组。
而“满液式”是指机组所用的“壳管式蒸发器”采用了“满液式蒸发器”的形式,这是区别于“干式”、“降膜式”的一种壳管式蒸发器。
它的“壳程”内走制冷剂循环,“管程”内走冷冻水循环,从剖面上看,就好像是筒体里有大半筒制冷剂,而走水的管束浸泡在制冷剂里。
它和“干式蒸发器”刚好相反,干式的是“管程”走制冷剂,“壳程”走水,好比制冷剂管束浸泡在水里。
满液式蒸发器,以及满液式机组,比起干式蒸发器/干式机组来说传热效率更高,出水温度与蒸发温度的趋近温差小,沿程阻力小,适合循环量大的机组(比如离心机),制冷效果好。
但是制冷剂充注量要求大,并且需要专用的回油系统,帮助压缩机回油。
如果在机组名字前再加上“水冷”,则是指机组的冷凝器形式,采用水冷却还是空气冷却,分为风冷、水冷。
如果再加上压缩机的形式“活塞式、螺杆式、离心式”,那么就是完整的机组命名了。
比如“水冷螺杆满液式冷水机组”。
在大部分场合,为了简略,会省却其中一两个部件的名称,只提和上下文相关的名称,比如“满优缺点与比较使水多次横掠管簇流动。
多效降膜蒸发器工作原理
多效降膜蒸发器工作原理多效降膜蒸发器是一种高效节能的蒸发器,主要应用于化工、食品、医药等工业领域,用于浓缩溶液、脱除溶剂等。
它的工作原理基于多效蒸发的理论,通过蒸发器内部的多级机构和设计,实现了高效的蒸发浓缩效果。
下面将详细介绍多效降膜蒸发器的工作原理。
一、多效降膜蒸发器的结构组成多效降膜蒸发器主要由蒸发器本体、加热器、冷凝器、真空系统、进料泵、产品泵等组成。
蒸发器内部主要由环形叶片、透析管和蒸发器壁面构成。
加热器提供蒸发所需的热能,冷凝器用于冷却产生的蒸汽,真空系统用于维持蒸发器内部的低压环境,进料泵用于将待处理物料送入蒸发器,产品泵用于输送浓缩后的产物。
二、多效降膜蒸发器的工作原理1. 进料预热待处理物料首先通过进料泵送入蒸发器,经过加热器进行预热,以提高物料温度,从而降低蒸发所需的热能消耗。
2. 多效蒸发预热后的物料进入蒸发器内部,物料沿着蒸发器壁面形成一层薄膜,这就是“降膜”蒸发的过程,薄膜蒸发过程具有高传热系数、低传质阻力、易于控制等优点。
在蒸发过程中,真空系统维持蒸发器内的低压环境,加热器提供蒸发所需的热能,使得物料中的溶剂蒸发出来,形成蒸汽。
3. 蒸汽冷凝产生的蒸汽通过蒸发器内的透析管进入冷凝器,通过冷凝器的冷却作用,蒸汽被凝结成为液体,同时释放出大量的热能,这部分热能可以被利用作为加热器的热源,从而提高能效。
4. 浓缩产物经过蒸发浓缩后的产物,通过产品泵被输送出蒸发器,进一步处理或者直接得到浓缩后的产物。
三、多效降膜蒸发器的特点1. 高效节能多效降膜蒸发器通过多级机构和热能回收设计,能够充分利用热能,减少能源消耗,提高能效。
2. 面积小由于降膜蒸发的工作原理,使得蒸发器对应的面积相对较小,节省了占地面积。
3. 适应性强多效降膜蒸发器适用于多种物料,操作稳定,操作范围广泛。
4. 自动化程度高多效降膜蒸发器可以通过自动控制系统对蒸发过程进行监控和调节,实现智能化、自动化操作。
总结:多效降膜蒸发器通过降膜蒸发的工作原理,结合多级机构和热能回收设计,实现了高效的蒸发浓缩效果,具有高效节能、面积小、适应性强、自动化程度高等特点。
几种蒸发器的结构及工作原理
几种蒸发器的结构及工作原理蒸发器是一种用于将液态物质转化为蒸气态的装置,工作原理是利用热量使液体蒸发,分离出其中的溶质,从而实现液体的浓缩、纯化或提取。
根据结构和工作原理的不同,可以将蒸发器分为多种类型。
1.多效蒸发器:多效蒸发器是利用连续的蒸发、再冷凝来回顺序进行的节能蒸发方式。
其主要由多个效应器组成,每个效应器都是一个独立的蒸发器,通过串联在一起,从而实现了能量的逐级利用。
在多效蒸发器中,高压蒸汽由最后一效应器开始,逐级减压,逐效进行蒸发、冷凝,从而实现了蒸发过程中能量的多次回收利用,大大提高了能量利用率。
2.换热管蒸发器:换热管蒸发器是一种高效率的传热器,其主要由一组呈U型排列的换热管组成。
其中一端接受加热介质,另一端连接需要蒸发的液体。
加热介质在管内蒸发,释放的热量通过换热管传递给液体,使其蒸发。
换热管的U型设计可以大大增加了管内的传热面积,提高传热效率。
3.扇式蒸发器:扇式蒸发器是一种利用气体流动进行蒸发的装置。
其基本结构是一个笔直的管道,其内壁覆盖有形成扇状的薄片或网格状物体。
当高速气体通过管道时,在薄片或网格的作用下,气体的流动转化为薄膜流动,从而实现了大面积的液体暴露在气体中,促使液体发生蒸发的效果。
4.闪蒸器:闪蒸器是一种常用于液体分离和浓缩的蒸发器。
其主要工作原理是,在蒸发室中,液体通过闪蒸器进入低压蒸发环境,瞬间减压,液体中的易挥发物质瞬间蒸发为气体,与空气在闪蒸室中进行混合,之后通过冷凝器进行冷凝,最后获得目标物质的纯化。
5.露点蒸发器:露点蒸发器是一种利用物料与加热介质间的露点温差进行蒸发的装置。
一般由加热介质侧对流通道、物料侧对流通道组成。
加热介质在内侧对流通道中加热并蒸发满足露点条件的物料,物料中的挥发物质逸出,而由于外侧对流通道温度低于露点,液态物料不会发生蒸发。
这样通过露点温差可以实现挥发物质的高效分离。
总之,不同类型的蒸发器在结构和工作原理上都有所区别,但其基本原理都是利用加热使液体蒸发,分离其中的溶质。
蒸发器的组成结构及原理
蒸发器的组成结构及原理
蒸发器是一种用于将液体转变为气体的设备,它通常由以下几部分组成:
1. 加热元件:用于将液体加热至其沸点以上的温度,使其蒸发。
常见的加热元件有电加热管、火炉等。
2. 蒸发室:液体通过管道进入蒸发室,在加热的作用下蒸发成气体。
蒸发室通常是一个密封的容器,确保液体不会外泄。
3. 冷凝器:将蒸发室内的气体冷却并转变为液体。
冷凝器通常是一个金属管,外部通以冷却介质(如水)来降低气体温度。
当气体冷却到其饱和温度以下时,发生冷凝。
4. 排气系统:用于将已冷凝的液体排出蒸发器,并保持室内压力平衡。
排气系统通常由排气管和阀门组成。
蒸发器的工作原理基于液体的蒸发和气体的冷凝。
液体经过加热后蒸发,产生的气体由蒸发室排出。
随后,气体进入冷凝器被冷却并转变为液体,最终由排气系统排出。
整个过程中,蒸发器需要提供足够的热量将液体加热至沸点以上,同时通过冷凝器将产生的气体重新转变为液体。
蒸发器结构及原理
蒸发器结构及原理蒸发器是一种用于将液体转化为蒸汽的设备,其结构和工作原理主要包括加热表面、液体进料和蒸汽出口三个方面。
蒸发器的基本结构包括蒸发室和加热表面。
蒸发室是一个封闭的容器,用于容纳液体和蒸汽。
加热表面则位于蒸发室底部,用于将液体加热并转化为蒸汽。
加热表面通常由一系列管道或板组成,其形状和材料可以根据具体的应用需求进行设计。
液体进料是将待蒸发的液体输入到蒸发室的过程。
在蒸发器中,液体通常通过进料管道进入蒸发室,并通过一个或多个喷嘴将液体均匀地分布在加热表面上。
这有助于提高蒸发效率,并避免局部过热或结垢的问题。
蒸汽出口是指蒸发室中蒸汽排出的通道。
通常,蒸汽会通过蒸汽出口进入蒸汽收集系统,然后被输送到其他设备进行进一步的处理或利用。
蒸汽出口通常位于蒸发室的顶部,以利于蒸汽的顺利排出。
蒸发器的工作原理是利用加热表面与液体接触时的热传导和质量传递来完成液体向蒸汽的转化。
当液体进入蒸发室后,接触到加热表面的部分液体会被加热并转化为蒸汽。
这是由于加热表面的高温使得液体分子获得足够的能量以克服液体表面张力,从而从液体相转变为气体相。
在蒸发的过程中,液体从进料喷嘴均匀喷洒到加热表面上,形成一层薄膜。
薄膜与加热表面接触后,液体会迅速吸收加热表面的热量,从而增加液体内部的温度。
当液体温度达到饱和温度时,薄膜上的部分液体会转化为蒸汽。
转化为蒸汽的液体会沿着加热表面向上升腾,并逐渐聚集在蒸汽腔室中。
然后,蒸汽通过蒸汽出口排出蒸发室。
同时,剩余的液体会继续下降至加热表面上,循环进行蒸发过程。
蒸发器的性能主要与结构及工作参数有关。
蒸发器的结构设计需要考虑加热表面的大小和形状,以及进料和出口的位置和尺寸。
蒸发器的工作参数包括进料速率、蒸发温度和压力,以及蒸汽出口流量等。
蒸发器在各行各业中广泛应用,如化工、食品、制药和能源等领域。
通过有效地利用加热表面的热传导和质量传递,蒸发器能够将液体快速转化为蒸汽,实现液体的浓缩和分离,从而满足不同工艺过程的需求。
蒸发器的结构和类型.
职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库《化工单元操作》课程
项目九
蒸发及设备操作
任务一、蒸发流程的确定和主体设备的选择 ---蒸发器结构和类型
大庆职业学院
蒸发设备
根据蒸发器中溶液的流动情况,把蒸发器分为循环型与非循环型(单 程型)两类。
(一)循环型蒸发器
特点:溶液在蒸发器中循环流动,溶液在蒸发器内停留时间长,溶液 浓度接近于完成液浓度。 由于引起循环运动的原因不同,分为自然循环型和强制循环型两类。
2 . 降膜蒸发器 原理:溶液预热后由加热室顶 部加入,经管端的液体分布器 均匀分配在各加热管内,在重 力作用下沿管内壁呈膜状向下 流动并进行蒸发,汽液混合物 从管下端流出,进入分离室, 汽、液分离后,完成液由分离 室底部排出。 适用:浓度高、粘度较大的溶
液。
不适用:易结晶、结垢的溶液。
这类蒸发器操作良好的关键是使溶液呈均匀的膜状沿各管内壁 向下流动,为此在每根加热管的顶部设置液体分布器。
4. 列文蒸发器 特点:在加热室上部设置沸腾室,加 热室的溶液由于受到上方沸腾室液柱 产生的压力作用,沸点升高使溶液不 在加热管中沸腾,上升到沸腾室时才
开始沸腾汽化。
优点:流动阻力小;循环速度高;传 热效果好;加热管内不易堵塞。
缺点:设备费高;厂房高,耗用金属
多。 适于处理有晶体析出或易结垢的溶液。
4.刮板薄膜蒸发器 原理:它的壳体外部装有加热蒸汽 夹套,壳体内装有旋转刮片。料液 由蒸发器上部沿切线方向加入后, 在重力和旋转刮片刮带下,溶液在 壳体内壁上形成旋转下降的液膜, 并在下降过程中不断被蒸发浓缩, 在底部得到完成液。 适用:易结晶、易结垢、高粘度的 溶液。 缺点:结构复杂,动力消耗大,传 热面积小,处理能力低。
蒸发器的工作原理
蒸发器的工作原理蒸发器是一种常见的化工设备,广泛应用于石油化工、化学工业、制药、食品等行业。
它的主要作用是将液态物质转化为气态物质,通过蒸汽的冷凝和回收,实现物质的分离、纯化和浓缩。
本文将从蒸发器的工作原理、分类、特点和应用等方面进行介绍。
一、蒸发器的工作原理蒸发器的工作原理基于液体的沸腾原理。
在蒸发器中,液态物质通过加热,使其温度升高,分子动能增加,从而使液体表面产生蒸汽。
随着加热的继续进行,液体内部的温度也逐渐升高,当液体内部的温度达到一定值时,液体内部的分子也开始蒸发,形成大量的蒸汽。
蒸汽与液体的接触面积越大,蒸发的速度也就越快。
蒸发器的关键在于蒸发器内部的加热方式。
常用的加热方式有蒸汽加热、电加热、热水加热、热油加热等。
其中,蒸汽加热是最常用的加热方式,因为蒸汽加热可以提供稳定的加热温度和压力,并且可以通过调节蒸汽压力和流量来控制蒸发器的温度和蒸发速率。
二、蒸发器的分类蒸发器按照不同的工作原理和结构特点,可以分为多种类型。
常见的蒸发器包括:1. 管式蒸发器:管式蒸发器是一种常见的蒸发器,其结构特点是在一个管子内部设置了多个小管子,蒸汽从小管子中穿过,将液体加热,使其蒸发。
管式蒸发器具有结构简单、占地面积小、加热效率高等特点。
2. 滑板蒸发器:滑板蒸发器是一种将液体滑过加热板的蒸发器,其结构特点是将液体通过加热板上方的喷嘴喷出,液体在加热板上形成薄膜状,通过蒸发器内部的蒸汽将其加热蒸发。
滑板蒸发器具有蒸发速度快、操作简单、清洗方便等特点。
3. 托盘式蒸发器:托盘式蒸发器是一种将液体分散在多个托盘上进行蒸发的蒸发器,其结构特点是在蒸发器内部设置多个托盘,液体从上层托盘流到下层托盘,通过蒸汽将其加热蒸发。
托盘式蒸发器具有适用范围广、蒸发效率高等特点。
4. 旋转蒸发器:旋转蒸发器是一种通过旋转圆柱体将液体均匀分布在圆柱体表面进行蒸发的蒸发器,其结构特点是将液体通过喷嘴喷洒在圆柱体表面,通过蒸汽将其加热蒸发。
卧式薄膜蒸发器结构
卧式薄膜蒸发器结构薄膜蒸发器是一种常用的传热设备,广泛应用于化工、制药、食品等行业。
卧式薄膜蒸发器是其中一种常见的结构类型,下面将详细介绍其结构特点及工作原理。
一、结构特点卧式薄膜蒸发器的主要结构包括加热器、蒸发器、冷凝器和分离器等部分。
1. 加热器:位于薄膜蒸发器的顶部,用于提供蒸发所需的热量。
通常采用蒸汽或导热油作为加热介质,通过加热器将传热介质传递给蒸发器。
2. 蒸发器:是卧式薄膜蒸发器的核心部分,也是传热过程发生的地方。
蒸发器内部有一系列平行排列的薄膜管,薄膜管的外表面附着着被蒸发的物料。
物料在薄膜管的外表面形成薄膜状,通过加热使其蒸发,从而实现物料的分离。
3. 冷凝器:位于薄膜蒸发器的底部,用于将蒸发产生的蒸汽冷凝成液体。
冷凝器通常采用冷却水或制冷剂进行冷却,将蒸汽冷凝成液体后排出。
4. 分离器:位于薄膜蒸发器的顶部,用于将冷凝后的液体与未蒸发的物料进行分离。
分离器通常采用分离板或旋风分离器等结构,通过重力或离心力将液体和气体分离,使液体从底部排出,而气体经过排气口排出。
二、工作原理卧式薄膜蒸发器的工作原理是利用物料在薄膜管外表面形成薄膜状,并通过加热使其蒸发,从而实现物料的分离。
具体工作过程如下:1. 加热器将传热介质加热至一定温度,然后将其传递给蒸发器。
传热介质在蒸发器内部的薄膜管中流动,同时将热量传递给薄膜管外表面的物料。
2. 物料在薄膜管的外表面形成薄膜状。
由于薄膜管的表面积相对较大,因此物料在薄膜管上形成的薄膜非常薄,从而提高了传热效果。
3. 薄膜管外表面的物料受到加热,其中的挥发性成分开始蒸发。
蒸发的物料随着传热介质一起流动,进入冷凝器。
4. 冷凝器中的冷却水或制冷剂将蒸汽冷凝成液体,然后排出。
冷凝后的液体通过分离器进行分离,从底部排出。
5. 未蒸发的物料经过蒸发器后继续流动,循环进行蒸发分离的过程。
卧式薄膜蒸发器由于其结构特点和工作原理的优势,具有传热效率高、蒸发效果好、操作稳定等优点。
热媒蒸发器的工作原理
热媒蒸发器的工作原理热媒蒸发器是一种常见的传热设备,广泛应用于化工、制药、食品加工等行业。
它通过传递热量,将液态物质转化为气态物质,实现物质的蒸发和浓缩。
本文将从热媒蒸发器的工作原理、结构和工作过程等方面进行详细介绍。
一、工作原理热媒蒸发器的工作原理主要基于物质的蒸发和传热原理。
当热媒蒸发器内部的液态物质受热,温度升高时,部分液态物质会转化为气态物质,形成蒸汽。
在这个过程中,液态物质与蒸汽之间发生质量传递和热量传递,最终实现了物质的蒸发和浓缩。
热媒蒸发器主要利用物质的沸点差来实现液态物质向气态物质的转化。
通过提供热量,使液态物质温度升高,达到其沸点,从而发生蒸发。
而蒸汽则会带走相应的潜热,使得液态物质温度降低,形成浓缩液。
这种通过热媒传热的方式,将液态物质转化为气态物质,并实现物质浓缩的过程就是热媒蒸发器的工作原理。
二、热媒蒸发器的结构热媒蒸发器通常由换热管束、外围壳体、热媒介质供给系统、液态物质进出口、蒸汽出口等部分组成。
1. 换热管束:是热媒蒸发器最主要的部件,通过换热管束来实现液态物质和热媒介质之间的传热和传质。
换热管束多采用管壳式结构,内部装有众多的换热管,在液态物质和热媒介质之间形成了多重的热传递和质传递路径。
2. 外围壳体:用于包裹换热管束,保护换热管束的完整性,并将液态物质和热媒介质隔离开来,防止混合。
3. 热媒介质供给系统:用于提供热源,使得液态物质得以升温并蒸发。
通常是通过燃烧燃气、液体燃料或蒸汽的方式来提供热媒介质。
4. 液态物质进出口:用于输入待蒸发的液态物质,并将蒸发后的浓缩液排出,保持蒸发过程的连续性。
5. 蒸汽出口:将蒸汽排出热媒蒸发器,通过该出口将蒸发后的气态物质引出,完成液态物质的蒸发过程。
热媒蒸发器的结构简单明了,通过各部件间协同作用,实现了液态物质向气态物质的转化和浓缩过程。
三、热媒蒸发器的工作过程1. 热媒介质供给:热媒介质通过供给系统输入到换热管束中,以提供热源。
壳管式蒸发器工作原理
壳管式蒸发器的工作原理壳管式蒸发器是一种常见的热交换器,主要用于将液体蒸发成气体。
它通常由一个外壳(壳)和一个内部管束(管)组成。
在壳管式蒸发器中,热量从一个流体(通常是蒸汽或热水)通过管壁传递给另一个流体(通常是液体),使其蒸发成气体。
下面将详细介绍壳管式蒸发器的工作原理。
1. 壳管式蒸发器的结构壳管式蒸发器由壳体和管束两部分组成。
壳体是一个外壳,通常由金属制成,用于容纳管束和流体。
壳体内部有一个进口和一个出口,用于流体的进出。
壳体的外部通常有支撑结构和固定装置,用于安装和固定壳管式蒸发器。
管束是壳管式蒸发器的核心部分,由多根管子组成。
管束通常由金属制成,如铜或不锈钢。
管子的两端固定在壳体的盖板上,形成一个密封的管束结构。
管束内部的管子呈平行排列,形成了许多管道。
2. 壳管式蒸发器的工作原理壳管式蒸发器的工作原理可以分为两个过程:传热过程和相变过程。
传热过程:在壳管式蒸发器中,热量从一个流体传递给另一个流体,通过管壁进行传热。
传热过程可以分为对流传热和导热两部分。
对流传热是指流体与管壁之间的热量传递。
当热流体(通常是蒸汽或热水)通过管子内部时,热量会通过管壁传递给冷流体(通常是液体)。
这种传热方式主要取决于流体的流速、温度差和管壁材料的热传导性能。
导热是指热量在管壁内部的传递。
当热量从热流体传递到管壁时,它会沿着管壁的长度方向传递,最终传递给冷流体。
导热的效果主要取决于管壁材料的热传导性能。
相变过程:在壳管式蒸发器中,液体通过热量的传递蒸发成气体。
相变过程是壳管式蒸发器的关键过程。
当冷液体进入壳体后,它会通过管束内的管道流动。
同时,热流体(蒸汽或热水)也通过管道流动,与冷液体进行热交换。
当热流体通过管道时,它会传递热量给冷液体。
热量使得冷液体的温度上升,最终达到饱和温度。
在饱和温度下,液体开始蒸发成气体。
蒸发过程会吸收大量的热量,使得热流体的温度下降。
蒸发过程中,液体的蒸发速率取决于液体的物性参数(如沸点、热容和热传导率)、热流体的温度和流速,以及壳管式蒸发器的设计参数(如管径、管长和管束的布置形式)。
双效蒸发器工作原理
双效蒸发器工作原理双效蒸发器是一种高效能、低能耗的蒸发器,它的工作原理基于利用沸点差异制冷的原理。
它是一种节能技术,可以用来处理各种高盐度的废水、海水、稠浆等。
双效蒸发器在工业和环保等领域应用非常广泛,例如用于海水淡化、化工、制药、印刷和染料等工业领域。
下面我们将详细介绍双效蒸发器的工作原理。
一、双效蒸发器的结构双效蒸发器的结构一般由以下几个部分组成:1、加热器:将流经蒸发器的废水或海水升高温度至蒸发温度的设备。
2、一级蒸发器:将加热器产生的蒸汽传输至一级蒸发器,将废水或海水进行蒸发,蒸发部分的潜热转化为蒸汽的热能,使其产生蒸汽。
3、二级蒸发器:将一级蒸发器产生的蒸汽传输到二级蒸发器进行进一步的蒸发,同时根据阀门的调节来控制蒸汽的入口和出口,使其在二级蒸发器中形成相对低压,从而实现低温的蒸发过程。
4、冷凝器:将蒸发器中的蒸汽冷却,并转换为液体水。
这个过程将释放出蒸汽内所含的热能。
5、循环泵:使液态水从冷凝器回流到加热器,以实现循环。
双效蒸发器的工作原理基于化学物质沸点的差异性,不同物质的沸点差异越大,它们在相同的蒸汽群中的浓度差异就越明显。
水和氯化钠二者在蒸汽中的浓度差异是最大的,因此双效蒸发器主要用于处理这两种物质的混合物。
双效蒸发器的工作过程可以概括为下面的几个步骤:1、废水或海水进入加热器,加热至一定温度。
2、加热后的水蒸气进入一级蒸发器,将部分废水或海水蒸发出来,同时产生大量的水蒸气。
3、一级蒸发器产生的水蒸气再进入二级蒸发器,继续蒸发过程。
双效蒸发器的原理可以看作是把蒸汽分别分配到两个蒸发器中,这样不仅可以将废水或海水高效率地蒸发掉,还能够使得蒸汽在流动过程中逐渐降低温度,同时其能量有大量释放,从而能够发挥出双效蒸发器的高效率性。
这种蒸发器可通过精细调控来控制整个过程,并且能够在减少废水排放量的同时提高废水的处理效率。
主冷凝蒸发器工作原理
主冷凝蒸发器工作原理主冷凝蒸发器是一种广泛应用于工业领域的热交换设备,其主要作用是将气体或蒸汽中的热量传递给冷却介质,实现热量的转移和冷凝。
下面将详细介绍主冷凝蒸发器的工作原理。
一、主冷凝蒸发器的基本结构主冷凝蒸发器一般由冷凝室、蒸发室、冷凝管束、蒸发管束和管板等主要部分组成。
冷凝室和蒸发室通过管板隔开,冷凝管束和蒸发管束分别位于冷凝室和蒸发室内。
冷凝管束和蒸发管束由若干平行的管道组成,管道内流体通常为气体、蒸汽或液体。
二、主冷凝蒸发器的工作原理主冷凝蒸发器的工作原理可以简单概括为:通过冷凝管束将热气体或蒸汽冷凝成液体,同时通过蒸发管束将液体蒸发为蒸汽或气体。
1. 冷凝过程当热气体或蒸汽进入主冷凝蒸发器的冷凝室时,经过冷凝管束的管道,管道内的冷却介质(如水)通过管道外壁吸收热量,使气体或蒸汽冷却并凝结成液体。
冷凝过程中,管道内的热量通过导热和对流传递给冷却介质,从而实现热量的转移。
2. 蒸发过程冷却后的液体通过管板进入蒸发室,进一步经过蒸发管束的管道,通过热力作用使液体蒸发成蒸汽或气体。
蒸发过程中,管道内的液体吸收外界热量,发生相变成蒸汽或气体,并将热量传递给主要工作介质,实现热量转移。
三、主冷凝蒸发器的热量转移机理主冷凝蒸发器的热量转移主要通过传导和对流两种方式实现。
1. 传导传热传导传热是指热量通过固体介质内部的分子传递,从而实现热量的传递。
在主冷凝蒸发器中,冷凝管束和蒸发管束起到了传导传热的作用。
冷凝管束通过冷凝室的管道壁将热量传递给冷却介质,而蒸发管束则通过蒸发室的管道壁将热量传递给工作介质。
2. 对流传热对流传热是指热量通过流体的运动而传递,分为自然对流和强制对流两种方式。
在主冷凝蒸发器中,冷却介质(如水)通过冷凝管束的外壁与管道内的热气体或蒸汽进行对流传热,将热量带走。
同时,工作介质通过蒸发管束的外壁与管道内的液体进行对流传热,吸收热量。
四、主冷凝蒸发器的应用领域主冷凝蒸发器广泛应用于石油化工、制药、化肥、冶金等工业领域。
蒸发器的分类及特点
蒸发器的分类及特点
根据不同的分离原理,蒸发器可以分为以下几种类型:
1. 管式蒸发器:通过管道或管束,在外部加入蒸汽或加热介质,在管内进行蒸发。
2. 散热器蒸发器:将液体或溶液喷雾成细小的颗粒,在气流的作用下加速蒸发,使得物料在短时间内完成蒸发。
3. 滑板式蒸发器:在滑板上铺置物料,在加热后,通过刮板将物料从滑板上刮下,刮下来的物料为干粉,蒸发液体或浸润在固体上的溶液蒸发后,物料在滑板上继续堆积。
4. 卧式蒸发器:在平面上放置物料,在是否贴附于表面的情况下,物料受加热而蒸发。
5. 多效蒸发器:是一种多段式的蒸发器,通过多个相同或不同的蒸发器串联,利用不同温度下的输出作为下一级输入,蒸发效率大幅提高。
不同类型的蒸发器有各自的特点:
1. 管式蒸发器:结构简单,容易清洗,能够适应高承受压力的场合。
2. 散热器蒸发器:温度控制容易,整体设备体积小,可有效节省空间并提高设备效率,但要求物料颗粒不宜过大,流体粘性
不宜过高。
3. 滑板式蒸发器:干燥速度快,对于一些难以形成稳定颗粒的物料有较好的干燥效果,但是需要较大的占地面积。
4. 卧式蒸发器:设备布置方便,可以处理大批量物料,但是物料质量容易受到环境、气流等因素的影响。
5. 多效蒸发器:连续蒸发效率高,产品受污染较低,但设备成本相对较高。
釜式蒸发器的结构
釜式蒸发器的结构釜式蒸发器是一种常见的工业设备,广泛应用于化工、制药、食品等领域。
它主要用于将液体中的溶质浓缩,通过蒸发将溶液中的水分去除。
本文将介绍釜式蒸发器的结构及其工作原理。
一、釜式蒸发器的基本结构釜式蒸发器主要由釜体、加热部分、冷却部分、蒸汽分离器以及进出料管道等组成。
1. 釜体:釜式蒸发器的釜体通常采用不锈钢制作,具有良好的耐腐蚀性能。
釜体内部光滑平整,以确保溶液流动顺畅。
2. 加热部分:釜式蒸发器的加热部分通常由蒸发器壳体、蒸发器底部以及加热管组成。
蒸发器壳体为加热提供保护,蒸发器底部连接着加热管,通过加热管加热液体。
3. 冷却部分:釜式蒸发器的冷却部分通常由冷却器壳体、冷却器底部以及冷却管组成。
冷却器壳体为冷却提供保护,冷却器底部连接着冷却管,通过冷却管冷却蒸汽。
4. 蒸汽分离器:蒸汽分离器用于将蒸发器产生的蒸汽与液体分离,进一步提高蒸发效率。
5. 进出料管道:进出料管道负责将要处理的溶液引入釜式蒸发器,以及将浓缩后的液体从蒸发器排出。
二、釜式蒸发器的工作原理釜式蒸发器的工作原理是通过蒸发将液体中的溶质浓缩,迫使溶质从液态转变为气态,然后通过蒸汽分离器将蒸汽与液体分离。
1. 加热过程:首先,将要处理的溶液引入釜式蒸发器,通过加热部分的加热管加热液体。
加热后的液体快速蒸发,产生大量的蒸汽。
2. 冷却过程:蒸发后的蒸汽进入冷却部分,通过冷却管冷却,使其再次转化为液态。
同时,冷却过程也能够提取其中的热能,用于加热釜体中的液体。
3. 蒸汽分离:冷却后的蒸汽与液体通过蒸汽分离器进行分离。
蒸汽进入蒸汽分离器的上部,由于密度较小,向上浮动,而液体则下沉,由此实现两者的分离。
4. 浓缩液处理:分离后的液体通过出料管道从釜式蒸发器中排出。
此时,液体中的溶质浓度相对较高,达到了浓缩的目的。
三、釜式蒸发器的应用及优势釜式蒸发器由于其结构简单、操作方便,被广泛应用于化工、制药、食品等领域。
在化工工业中,釜式蒸发器主要用于浓缩溶液以提高产品质量和纯度。
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几种蒸发器的结构及工作原理蒸发器主要由加热室及分离室组成。
按加热室的结构和操作时溶液的流动情况,可将工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型(非膜式)和单程型(膜式)两大类。
一、循环型(非膜式)蒸发器这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动,以提高传热效果、缓和溶液结垢情况。
由于引起循环运动的原因不同,可分为自然循环和强制循环两种类型。
前者是由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同,产生了密度差而引起的循环运动;后者是依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环流动。
(一)中央循环管式(或标准式)蒸发器中央循环管式蒸发器,加热室由垂直管束组成,管束中央有一根直径较粗的管子。
细管内单位体积溶液受热面大于粗管的,即前者受热好,溶液汽化得多,因此细管内汽液混合物的密度比粗管内的小,这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的连续规则的自然循环运动。
粗管称为降液管或中央循环管,细管称为沸腾管或加热管。
为了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%一100%。
管束高度为1—2m;加热管直径在25~75mm之间、长径之比为20~40。
中央循环管蒸发器是从水平加热室、蛇管加热室等蒸发器发展而来的,相对于这些老式蒸发器而言,中央循环管蒸发器具有溶液循环好、传热效率高等优点;同时由于结构紧凑、制造方便、操作可靠,故应用十分广泛,有“标准蒸发器”之称。
但实际上由于结构的限制,循环速度一般在0.4~0.5m/s以下;且由于溶液的不断循环,使加·热管内的溶液始终接近完成液的浓度,故有溶液粘度大、沸点高等缺点;此外,这种蒸发器的加热室不易清洗。
中央循环管式蒸发器适用于处理结垢不严重、腐蚀性较小的溶液。
(二)悬筐式蒸发器悬筐式蒸发器是中央循环管蒸发器的改进。
加热蒸汽由中央蒸汽管进入加热室,加热室悬挂在器内,可由顶部取出,便于清洗与更换。
包围管束的外壳外壁面与蒸发器外壳内壁面间留有环隙通道,其作用与中央循环管类似,操作时溶液形成沿环隙通道下降而沿加热管上升的不断循环运动。
一般环隙截面与加热管总截面积之比大于中央循环管式的,环隙截面积约为沸腾管总截面积的100%一150%,因此溶液循环速度较高,约在1~1.5m/s之间,改善了加热管内结垢情况,并提高了传热速率。
悬筐蒸发器适用于蒸发有晶体析出的溶液。
缺点是设备耗材量大、占地面积大、加热管内的溶液滞留量大。
(三)外热式蒸发器外热式蒸发器,这种蒸发器的加热管较长,其长径之比为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。
1一加热室2一分离室3一除沫器4—环形循环通道1一加热室2一分离室3一循环管(四)强制循环蒸发器前述各种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,故均属于自然循环型蒸发器,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。
在处理粘度大、易结垢或易结晶的溶液时,可采用强制循环蒸发器。
这种蒸发器内的溶液是利用外加动力进行循环的,因此使用这种蒸发器时加热面积受到一定限制。
二、膜式(单程型)蒸发器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。
在膜式蒸发器内,溶液只通过加热室一次即可浓缩到需要的浓度,停留时间仅为数秒或十余秒钟。
操作过程中溶液沿加热管壁呈传热效果最佳的膜状流动。
(一)升膜蒸发器升膜蒸发器的加热室由单根或多根垂直管组成,加热管长径之比为100~150,管径在25~50mm之间。
原料液经预热达到沸点或接近沸点后,由加热室底部引入管内,为高速上升的二次蒸汽带动,沿壁面边呈膜状流动、边进行蒸发,在加热室顶部可达到所需的浓度,完成液由分离器底部排出。
二次蒸汽在加热管内的速度不应小于l0m/s,一般为20~50m/s,减压下可高达100~160m/s或更高。
·若将常温下的液体直接引入加热室,则在加热室底部必有一部分受热面用来加热溶液使其达到沸点后才能汽化,溶液在这部分壁面上不能呈膜状流动,而在各种流动状态中,又以膜状流动效果最好,故溶液应预热到沸点或接近沸点后再引入蒸发器。
这种蒸发器适用于处理蒸发量较大的稀溶液以及热敏性或易生泡的溶液;不适用于处理高粘度、有晶体析出或易结垢的溶液。
(二)降膜蒸发器若蒸发浓度或粘度较大的溶液,可采用如图5-6所示的降膜蒸发器,它的加热室与升膜蒸发器类似。
原料液由加热室顶部加入,经管端的液体分布器均匀地流人加热管内,在溶液本身的重力作用下,溶液沿管内壁呈膜状下流,并进行蒸发。
为了使溶液能在壁上均匀布膜,且防止二次蒸汽由加热管顶端直接窜出,加热管顶部必须设置加工良好的液体分布器。
降膜蒸发器也适用于处理热敏性物料,但不适用于处理易结晶、易结垢或粘度特大的溶液。
液体分布器(三)升一降膜蒸发器升一降膜蒸发器的结构如图5—5所示,由升膜管束和降膜管束组合而成。
蒸发器的底部封头内有一隔板,将加热管束均分为二。
原料液在预热器1中加热达到或接近沸点后,引入升膜加热管束2的底部,汽、液混合物经管束由顶部流人降膜加热管束3,然后转入分离器4,完成液由分离器底部取出。
溶液在升膜和降膜管束内的布膜及操作情况分别与前述的升膜及降膜蒸发器内的情况完全相同。
升一降膜蒸发器一般用于浓缩过程中粘度变化大的溶液;或厂房高度有一定限制的场合。
若蒸发过程溶液的粘度变化大,推荐采用常压操作。
升一降膜蒸发器(四)刮板搅拌薄膜蒸发器刮板搅拌薄膜蒸发器的加热管是一根垂直的空心圆管,圆管外有夹套,内通加热蒸汽。
圆管内装有可以旋转的搅拌叶片,叶片边缘与管内壁的间隙为0.25—1.5mm。
原料液沿切线方向进入管内,由于受离心力、重力以及叶片的刮带作用,在管壁上形成旋转下降的薄膜,并不断地被蒸发,完成液由底部排出。
刮板薄膜蒸发器是利用外加动力成膜的单程蒸发器,故适用于高粘度、易结晶、易结垢或热敏性溶液的蒸发。
缺点是结构复杂、动力耗费大(约为3kW/m2传热面)、传热面积较小(一般为3—4m2/台),处理能力不大。
刮板搅拌薄膜蒸发器1一预热器2一升膜加热管束3一降膜加热管束4一分离器三、直接加热蒸发器前述的各种蒸发器都是间接加热的,工业上有时还采用直接加热蒸发器,图5—7所示的浸没燃烧蒸发器就是直接加热的蒸发器。
将一定比例的燃烧气与空气直接喷人溶液中,燃烧气的温度可高达1200~1800℃,由于气、液间的温度差大,且气体对溶液产生强烈的鼓泡作用,使水分迅速蒸发,蒸出的二次蒸汽与烟道气一同由顶部排出。
浸没燃烧蒸发器的结构简单,不需要固定的传热面,热利用率高,适用于易结垢、易结晶或有腐蚀性溶液的蒸发,但不适于处理不能被燃烧气污染及热敏性物料的蒸发。
目前广泛应用于废酸处理工业。
蒸发操作广泛用于各种工业中,对这类应用量大且面广的设备,如能作某些改进以提高蒸发强度,则对社会的经济影响是很显著的。
不论是间接加热的非膜式还是膜式蒸发器,其主要元件都是加热管束。
所以对蒸发器的加热管束加以改造,是提高蒸发器传热强度的可行途径。
由蒸发器的发展历程也可以看出,最初采用的是蛇管和横管蒸发器,后来发展为垂直管蒸发器,再进展为膜式蒸发器。
要提高蒸发器的传热强度往往用减薄管子两侧液膜或增加膜内湍动程度的方法来实现。
浸没燃烧蒸发器近年来,国内外差不多都是从改造管束着手以减薄液膜厚度从而提高蒸发强度。
例如,我国某研究所对多种不同形式的管子进行冷凝实验,最后选出一种较好的管外侧开纵槽的管子,即在φ22X2mm的铝管外侧开出48条纵槽,如图所示。
异丁烷蒸气在管外冷凝,管内通冷水,总传热系数较同条件下的光滑管提高2倍以上。
开槽用于蒸发一侧时,总传热系数可以提高3~4倍。
国外曾有人在内径为50.8mm、长度为2.44m的内、外开纵槽的铜管内,在常压下对清水进行蒸发实验,获得的总传热系数较同条件下的光滑管高3~4倍。
蒸汽在管外侧槽峰上冷凝而产生冷凝液,由于表面张力的作用立即流至凹槽内,然后靠重力作用沿凹槽向下流动而排走,使槽峰及其附近始终保持极薄的液膜,而且管的上、下端基本一致,使管子热阻很小,克服了前章介绍的在垂直光滑管上凝液膜上薄下厚使冷凝传热系数降低的缺陷。
当纵槽开在沸腾液侧时,例如在升膜蒸发器中,溶液由下而上流过槽底,然后分布到槽峰,因此传热面始终保持薄膜蒸发状态,再加上蒸汽高速拉膜上升,使溶液侧的沸腾传热系数提高。
管外侧开有48条纵槽的冷凝管截此外,在溶液中加入表面活性剂,可以降低溶液的表面张力,加大传热面的润湿性,避免产生干点,使整个壁面能有效地传热,表面活性剂在汽、液两相间起到润滑作用,减少流动阻力;由于管壁上覆盖了表面活性剂,阻止了污垢附在壁面上,故可使溶液侧壁面上不生成垢层,减小传热阻力。
表面活性剂可以回收循环使用,回收方法是于完成液中鼓人空气,活性剂即成泡沫浮在溶液表面上,可以回收95%~97%的活性剂。
蒸发器的设计一、蒸发器的选择随着工业技术的发展,新型蒸发设备不断出现。
在工业中常用的间接加热蒸发器分别为循环型和单程型两大类。
循环型的蒸发器中有中央循环管式、悬框式、外加热式、列文式及强制循环管等,单程型的蒸发器有升膜式、降膜式、升-降膜式等。
我们要根据蒸发的操作条件及各项要求选择合适的蒸发器。
我们以中央循环管式蒸发器为例。
蒸发操作条件的确定主要指蒸发器加热蒸汽的压强(或温度),冷凝器的操作压强(或温度)的确定,正确选择蒸发的操作条件,对保证产品质量和降低能耗极为重要。
二、蒸发工艺的设计计算多效蒸发工艺计算的主要依据是物料衡算、热量衡算及传热速率方程。
计算的主要项目有:加热蒸汽(生蒸汽)的消耗量,各效溶剂蒸发量,以及各效的传热面积。
计算的已知参数有:料液的流量、温度和浓度,最终完成液的浓度,加热蒸汽的压强和冷凝器中的压强等。
多效蒸发的计算一般采用试差法。
(1)根据工艺要求及溶液的性质,确定蒸发的操作条件(如加热蒸汽压强及冷凝器的压强),蒸发器的形式、流程和效数。
(2)根据生产经验数据,初步估计各效蒸发量和各效完成液的浓度。
(3)根据经验假设蒸汽通过各效的压强降相等,估算各效溶液沸点和有效总温差。
(4)根据蒸发器的焓衡算,求各效的蒸发量和传热量。
(5)根据传热速率方程计算各效的传热面积。
若求得的各效传热面积不相等,重新分配有效温度差,重复步骤(3)至(5),直到所求得各效传热面积相等为止。