外热式蒸发器
外热式循环蒸发器具有制造简单、维修方便等优点,是循环型蒸发器中应用广泛的蒸发器之一,也是典型的一种蒸发器。外热式循环蒸发器可分为外热式自然循环蒸发器和外热式强制循环蒸发器。
外热式自然循环蒸发器
简介:外热式自然循环蒸发器由循环管、加热室、沸腾管、分离室四个主要部分组成。蒸发过程中,料液进入加热室加热升温,由于未达到该状态下的饱和温度,溶液并不沸腾,随着加热和管内压强的降低,当溶液的温度达到该状态下的饱和压强后,开始沸腾,从而产生大量气泡。溶液的密度也随之减小,这样在沸腾管中的气液混合物和循环管侧的未沸腾的料液间存在密度差,形成了外热式自然循环蒸发器的循环推动力。
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效体内部为排列的细管,管内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而使产品呈膜状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中水的沸点,从而达到浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。
产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过分离器进行分离,冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品,蒸汽通过风扇增压器进行增压(蒸汽压力越大温度越高),而后经增压的蒸汽通过管路汇合一次蒸汽再次通过效体。
设备启动时需一部分蒸汽进行预热,正常运转后所需蒸汽会大幅度减少,在风扇增压器对二次蒸汽加压的过程中由电能转化为蒸汽的热能,所以设备运转过程中所需蒸汽减少,而所需电量大幅增加。
产品在效体流动的整个过程中温度始终在60℃左右,加热蒸汽与产品之间的温度差也保持在5—8℃左右,产品与加热介质之间的温度差越小越有利于保护产品质量、有效防止糊管。
产品的浓缩度在50%左右时仅MVR蒸发器就能完成,当所需浓度为60%时则需安装闪蒸设备。
应用:可用于工业废水处理、城市污水处理等。
优缺点:其结构简单,容易操作,一不足的是电耗相对较高。这种蒸发器利用外加动力促使料液循化,工业中一般用轴流泵提供动力。在同样条件下,提高蒸发器内液体的循环速度,则单位时间内通过加热管的溶液越多,溶液温度越低,越有利于热敏性物质的蒸发,且还有利于传热系数的提高。同时,由于降低了单程气化率,溶液在加热管壁面附近的局部浓度增高现象得到了控制,减缓了加热管上的结构现象。
但是强制循环蒸发器在蒸发过程中,随着溶液浓度的逐渐增大,在动设备(如循环泵)处易发生结晶结构等现象,并且设备运行时动力消耗大,通常为0.4~0.8kW(每1m?传热面积)。因此,加热面积越大,所需循环泵的动力越大,其维修和操作费用也越大。
刮板式蒸发器蒸发器外壳内带有加热蒸汽夹套,其内装有可旋转的叶片即刮板。刮板有固定式和转子式两种,前者与壳体内壁的间隙为0.5~1.5mm,后者与器壁的间隙随转子的转数而变。料液由蒸发器上部沿切线方向加入(亦有加至与刮板同轴的甩料盘上的)。由于重力、离心力和旋转刮板刮带作用,溶液在器内壁形成下旋的薄膜,并在此过程中被蒸发浓缩,完成液在底部排出。这种蒸发器是一种利用外加动力成膜的单程型蒸发器,其突出优点是对物料的适应性很强,且停留时间短,一般为数秒或几十秒,故可适应于高粘度(如栲胶、蜂蜜等)和易结晶、结垢、热敏性的物料。但其结构复杂,动力消耗大,每平方米传热面约需1.5~3kW。此外,其处理量很小且制造安装要求高。
MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发器,集多效降膜蒸发器于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在 次经过效体后不能达到所需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。效体内部为排列的细管,管内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而使产品呈膜状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中水的沸点,从而达到浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。