蒸發(fā)與結(jié)晶設(shè)備培訓(xùn)資料(編輯修改稿)
2025-03-08 02:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 管的各向溢流比較均勻。當(dāng)液位稍有差別時(shí)，大致引起很大的溢流差別，但當(dāng)液位差別比較大、液位高度有變化時(shí)，溶液分布還是不夠均勻。? 2. 導(dǎo)流棒? 在每根加熱管的上端管口內(nèi)插入一根呈八字形的導(dǎo)流棒，如圖所示。棒底的寬邊與管壁成一定的均勻間距，液體在均勻環(huán)形間距中流入加熱管內(nèi)周邊，形成薄膜。這樣液體流過的通道不變，液體的流量只受管板上液面高度變化所影響，這樣分布比較均勻，但遇有物料帶顆粒時(shí)，則會造成堵塞的影響。? 3．旋液導(dǎo)流器? 使液體沿管壁周邊旋轉(zhuǎn)向下，這樣可以減少管內(nèi)各向物料的不均勻性，同時(shí)又可以增加液體流動速度，減薄加熱表面的邊界層，降低熱阻，提高傳熱系數(shù)。使液體旋轉(zhuǎn)進(jìn)入加熱管的方法如下：? （ 1）螺紋導(dǎo)流管 如圖所示，在加熱管口插入刻有螺旋形溝槽的導(dǎo)流管，當(dāng)液體沿著溝槽下流時(shí)，則使液體形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動方向。溝槽的大小要跟據(jù)液料的性質(zhì)而定，但若溝槽太小，則增加液料阻力，容易造成堵塞。? (2)切線進(jìn)料旋流器 如圖下所示，旋流器插放在各加熱管口上方，液體以切線方向進(jìn)入，產(chǎn)生離心力，形成靠壁旋流。在重力作用下，液體就成薄膜狀沿管壁旋流而下，增加了液體湍流，提高了傳熱系數(shù)，但是設(shè)計(jì)時(shí)要注意各切線進(jìn)口的均勻分布，否則會互相影響而造成進(jìn)料不均勻。? 4．分配篩扳? 又稱淋灑分配，是利用液體的自流作用進(jìn)行分配，它在管板上方一定距離水平安裝一塊篩孔板，篩孔對準(zhǔn)加熱管之間的管板，當(dāng)篩板上保持一定液層時(shí)，液體從篩孔淋灑到管板上，液體離各加熱管口距離相等，就沿管板均勻流散到各管邊沿，成薄膜狀沿管壁下流。為保證液流的分布均勻，可采用二層或三層篩板，多次分配。這種分配設(shè)備簡單，但只宜用作稀薄溶液的分配。對粘稠物料難以分配均勻。? 升膜與降膜式蒸發(fā)器各有優(yōu)缺點(diǎn)，而升降膜蒸發(fā)器可以互補(bǔ)不足。升降膜式蒸發(fā)器是在一個(gè)加熱器內(nèi)安裝兩組加熱管，一組作升膜式另一組作降膜式，如圖所示。物料溶液先進(jìn)入升膜加熱管，沸騰蒸發(fā)后，汽液混合物上升至頂部，然后轉(zhuǎn)入另一半加熱管，再進(jìn)行降膜蒸發(fā)，濃縮液從下部進(jìn)入汽液分離器，分離后，二次蒸汽從分離器上部排入冷凝器，濃縮液從分離器下部出料。? 升降膜蒸發(fā)器有如下的特點(diǎn)：1. 符合物料要求，初進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)，物料濃度較低，物料蒸發(fā)內(nèi)阻較小，蒸發(fā)速度較快，容易達(dá)到升膜要求。物料經(jīng)初步濃縮，濃度較大，但溶液在降膜式蒸發(fā)中受重力作用還能沿管壁均勻分布形成膜狀。2. 經(jīng)升膜蒸發(fā)后的汽液混合物，進(jìn)入降膜蒸發(fā)，有利于降膜的液體均勻分布，同時(shí)也加速物料的湍流和攪動，以進(jìn)一步提高降膜蒸發(fā)的給熱系數(shù)。3. 用升膜來控制降膜的進(jìn)料分配，有利于操作控制。4. 將兩個(gè)濃縮過程串聯(lián)，可以提高產(chǎn)品的濃縮比，減低設(shè)備高度。? 降膜式真空蒸發(fā)濃縮設(shè)備由于傳熱系數(shù)大，蒸發(fā)速度快，物料與加熱蒸汽之間的溫度差可以降到很小，物料可以濃縮到較高的濃度，因此應(yīng)用日趨廣泛。（三）、刮板式蒸發(fā)器? 刮板式蒸發(fā)器是通過旋轉(zhuǎn)的刮板使液料形成液膜的蒸發(fā)設(shè)備，它由轉(zhuǎn)動軸、物料分配盤、刮板、軸承軸封、蒸發(fā)室和夾套加熱室等部分構(gòu)成。? 液料從進(jìn)料管以穩(wěn)定的流量進(jìn)入隨軸旋轉(zhuǎn)的分配盤中，在離心力的作用下，通過盤壁小孔被拋向器壁，受重力作用沿器壁下流，同時(shí)被旋轉(zhuǎn)的刮板刮成薄膜，薄膜溶液在加熱區(qū)受熱，蒸發(fā)濃縮，同時(shí)受重力作用下流，瞬間另一塊副板將濃縮液料翻動下推，并更新薄膜，這樣物料不斷形成新液膜蒸發(fā)濃縮，直至液料離開加熱室流到蒸發(fā)器底部，完成濃縮過程。? 這種蒸發(fā)器由于采用刮板成膜、翻膜，且物料薄膜不斷被攪動，更新加熱表面和蒸發(fā)表面，故傳熱系數(shù)較高。此設(shè)備適用于濃縮高粘度物料或含有懸浮顆粒的液料，而不致出現(xiàn)結(jié)焦、結(jié)垢等現(xiàn)象。（四）、離心式薄膜蒸發(fā)器? 這種設(shè)備是利用旋轉(zhuǎn)的離心盤所產(chǎn)生的離心力對溶液的周邊分布作用而形成薄膜。? 這種蒸發(fā)器在離心力場的作用下具有很高傳熱系數(shù)，在加熱面蒸汽冷凝成水后，即受離心力的作用，甩到非加熱表面的上碟片，并沿碟片排出，以保持加熱表面很高的冷凝給熱系數(shù)，受熱面上物料在離心力場的作用下，液流湍動劇烈，同時(shí)蒸汽氣泡能迅速被擠壓分離，故有很高的傳熱系數(shù)。三、蒸發(fā)濃縮過程的節(jié)能? 蒸發(fā)濃縮是很多生產(chǎn)過程的必要步驟，但蒸發(fā)濃縮時(shí)既要增加熱能，使溶劑汽化，同時(shí)又要用冷凝介質(zhì)將溶劑冷凝排走熱能，故耗能很大。如何減少能耗降低生產(chǎn)成本，是目前蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)過程中需要解決的重要問題。? 降低蒸發(fā)濃縮的能耗，最好的辦法就是循環(huán)利用熱能，也就是將高能二次蒸汽用作加熱介質(zhì)去蒸發(fā)另外的物料而本身也被冷凝，這就是常用的多效蒸發(fā)。從理論上來說，蒸發(fā)可以做成很多效，但實(shí)際上由于傳熱溫度差與沸點(diǎn)上升的存在，效數(shù)不能增得太多，最多達(dá) 6－ 7效，再增加效數(shù)反而不經(jīng)濟(jì)。? 但要使多效蒸發(fā)與熱泵蒸發(fā)起到更大的節(jié)能效益，重要的還在于增加蒸發(fā)過程的傳熱系數(shù)，降低傳熱溫度差和減少蒸發(fā)過程物料的沸點(diǎn)上升
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