1、 22/22作者：一氣貫長(zhǎng)空收藏：工業(yè)蒸發(fā)器的分類和工藝流程動(dòng)圖 蒸發(fā)器主要由加熱室和分離室兩部分組成。加熱室的型式有多種，最初采用夾套式或蛇管式加熱裝置，其后則有橫臥式短管加熱室及豎式短管加熱室。繼而又發(fā)明了豎式長(zhǎng)管液膜蒸發(fā)器，以及刮板式薄膜蒸發(fā)器等等。根據(jù)溶液在蒸發(fā)器中流動(dòng)的情況，大致可將工業(yè)上常用的間接加熱蒸發(fā)器分為循環(huán)型與單程型兩類。標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器一：循環(huán)型蒸發(fā)器這類蒸發(fā)器的特點(diǎn)是溶液在蒸發(fā)器內(nèi)作循環(huán)流動(dòng)。根據(jù)造成液體循環(huán)的原理的不同，又可將其分為自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩種類型。前者是藉助在加熱室不同位置上溶液的受熱程度不同，使溶液產(chǎn)生密度差而引起的自然循環(huán)；后者是依靠外加動(dòng)力使溶液進(jìn)行強(qiáng)制循

2、環(huán)。目前常用的循環(huán)型蒸發(fā)器有以下幾種：01中央循環(huán)管式蒸發(fā)器中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖片所示，其加熱室由一垂直的加熱管束（沸騰管束）構(gòu)成，在管束中央有一根直徑較大的管子，稱為中央循環(huán)管，其截面積一般為加熱管束總截面積的40100%。當(dāng)加熱介質(zhì)通入管間加熱時(shí)，由于加熱管內(nèi)單位體積液體的受熱面積大于中央循環(huán)管內(nèi)液體的受熱面積，因此加熱管內(nèi)液體的相對(duì)密度小，從而造成加熱管與中央循環(huán)管內(nèi)液體之間的密度差，這種密度差使得溶液自中央循環(huán)管下降，再由加熱管上升的自然循環(huán)流動(dòng)。溶液的循環(huán)速度取決于溶液產(chǎn)生的密度差以及管的長(zhǎng)度，其密度差越大，管子越長(zhǎng)，溶液的循環(huán)速度越大。但這類蒸發(fā)器由于受總高度限制，加熱管長(zhǎng)

3、度較短，一般為12m，直徑為2575mm，長(zhǎng)徑比為2040。中央循環(huán)管蒸發(fā)器具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、操作可靠等優(yōu)點(diǎn)，故在工業(yè)上的應(yīng)用十分廣泛，有所謂“標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器”之稱。但實(shí)際上，由于結(jié)構(gòu)上的限制，其循環(huán)速度較低（一般在0.5m/s以下）；而且由于溶液在加熱管內(nèi)不斷循環(huán)，使其濃度始終接近完成液的濃度，因而溶液的沸點(diǎn)高、有效溫度差減小。此外，設(shè)備的清洗和檢修也不夠方便。02懸筐式蒸發(fā)器懸筐式蒸發(fā)器是中央循環(huán)管蒸發(fā)器的改進(jìn)。其加熱室像個(gè)懸筐，懸掛在蒸發(fā)器殼體的下部，可由頂部取出，便于清洗與更換。加熱介質(zhì)由中央蒸汽管進(jìn)入加熱室，而在加熱室外壁與蒸發(fā)器殼體的內(nèi)壁之間有環(huán)隙通道，其作用類似于中央循環(huán)管。操

4、作時(shí)，溶液沿環(huán)隙下降而沿加熱管上升，形成自然循環(huán)。一般環(huán)隙截面積約為加熱管總面積的100150%，因而溶液循環(huán)速度較高（約為11.5m/s）。由于與蒸發(fā)器外殼接觸的是溫度較低的沸騰液體，故其熱損失較小。懸筐式蒸發(fā)器適用于蒸發(fā)易結(jié)垢或有晶體析出的溶液。它的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單位傳熱面需要的設(shè)備材料量較大。03外熱式蒸發(fā)器外加熱式蒸發(fā)器外熱式蒸發(fā)器的特點(diǎn)是加熱室與分離室分開，這樣不僅便于清洗與更換，而且可以降低蒸發(fā)器的總高度。因其加熱管較長(zhǎng)（管長(zhǎng)與管徑之比為50100），同時(shí)由于循環(huán)管內(nèi)的溶液不被加熱，故溶液的循環(huán)速度大，可達(dá)1.5m/s。04列文蒸發(fā)器列文蒸發(fā)器的特點(diǎn)是在加熱室的上部增設(shè)一沸騰室。

5、這樣，加熱室內(nèi)的溶液由于受到這一段附加液柱的作用，只有上升到沸騰室時(shí)才能汽化。在沸騰室上方裝有縱向隔板，其作用是防止氣泡長(zhǎng)大。此外，因循環(huán)管不被加熱，使溶液循環(huán)的推動(dòng)力較大。循環(huán)管的高度一般為78m，其截面積約為加熱管總截面積的200350%。因而循環(huán)管內(nèi)的流動(dòng)阻力較小，循環(huán)速度可高達(dá)2 3m/s。列文蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)速度大，傳熱效果好，由于溶液在加熱管中不沸騰，可以避免在加熱管中析出晶體，故適用于處理有晶體析出或易結(jié)垢的溶液。其缺點(diǎn)是設(shè)備龐大，需要的廠房高。此外，由于液層靜壓力大，故要求加熱蒸汽的壓力較高。05強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器 HYPERLINK /s?_biz=MzU2NTc4MTczMA

6、=&mid=2247535753&idx=2&sn=41c8da1ba7095ac9678bab1139c4b356&chksm=fcb47904cbc3f012cc6dbfd1f272f71ee2c052ce9787abdfb1588869ec8c0fe01a71fed0d61c&scene=21 l wechat_redirect t _blank 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器強(qiáng)制循環(huán)管式蒸發(fā)器上述各種蒸發(fā)器均為自然循環(huán)型蒸發(fā)器，即靠加熱管與循環(huán)管內(nèi)溶液的密度差引起溶液的循環(huán)，這種循環(huán)速度一般都比較低，不宜處理粘度大、易結(jié)垢及有大量析出結(jié)晶的溶液。對(duì)于這類溶液的蒸發(fā)，可采用強(qiáng)制循環(huán)型蒸發(fā)器。這種蒸發(fā)器是

7、利用外加動(dòng)力（循環(huán)泵）使溶液沿一定方向作高速循環(huán)流動(dòng)。循環(huán)速度的大小可通過調(diào)節(jié)泵的流量來控制。一般循環(huán)速度在2.5m/s以上。這種蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數(shù)大，對(duì)于粘度較大或易結(jié)晶、結(jié)垢的物料，適應(yīng)性較好，但其動(dòng)力消耗較大。二：?jiǎn)纬绦驼舭l(fā)器這類蒸發(fā)器的特點(diǎn)是，溶液沿加熱管壁成膜狀流動(dòng)，一次通過加熱室即達(dá)到要求的濃度，而停留時(shí)間僅數(shù)秒或十幾秒鐘。單程型蒸發(fā)器的主要優(yōu)點(diǎn)是傳熱效率高，蒸發(fā)速度快，溶液在蒸發(fā)器內(nèi)停留時(shí)間短，因而特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā)。按物料在蒸發(fā)器內(nèi)的流動(dòng)方向及成膜原因的不同，可以分為以下幾種類型：（1）升膜蒸發(fā)器；（2）降膜蒸發(fā)器；（3）升降膜蒸發(fā)器；（4）刮板薄膜蒸發(fā)器。01升膜

8、蒸發(fā)器升膜式蒸發(fā)器其加熱室由一根或數(shù)根垂直長(zhǎng)管組成，通常加熱管直徑為2550mm，管長(zhǎng)與管徑之比為100150。原料液經(jīng)預(yù)熱后由蒸發(fā)器的底部進(jìn)入，加熱蒸汽在管外冷凝。當(dāng)溶液受熱沸騰后迅速汽化，所生成的二次蒸汽在管內(nèi)高速上升，帶動(dòng)液體沿管內(nèi)壁成膜狀向上流動(dòng)，上升的液膜因受熱而繼續(xù)蒸發(fā)。故溶液自蒸發(fā)器底部上升至頂部的過程中逐漸被蒸濃，濃溶液進(jìn)入分離室與二次蒸汽分離后由分離器底部排出。常壓下加熱管出口處的二次蒸汽速度不應(yīng)小于10m/s，一般為2050m/s，減壓操作時(shí)，有時(shí)可達(dá)100160m/s或更高。升膜蒸發(fā)升膜蒸發(fā)器適用于蒸發(fā)量較大（即稀溶液）、熱敏性及易起泡沫的溶液，但不適于高粘度、有晶體析出

9、或易結(jié)垢的溶液。02降膜蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器與升膜蒸發(fā)器的區(qū)別在于原料液由加熱管的頂部加入。溶液在自身重力作用下沿管內(nèi)壁呈膜狀下流，并被蒸發(fā)濃縮，汽液混合物由加熱管底部進(jìn)入分離室，經(jīng)氣液分離后，完成液由分離器的底部排出。降膜蒸發(fā)降膜式蒸發(fā)器為使溶液能在壁上均勻成膜，在每根加熱管的頂部均需設(shè)置液體布膜器。布膜器的型式有多種。降膜蒸發(fā)器可以蒸發(fā)濃度較高的溶液，對(duì)于粘度較大的物料也能適用。但對(duì)于易結(jié)晶或易結(jié)垢的溶液不適用。此外，由于液膜在管內(nèi)分布不易均勻，與升膜蒸發(fā)器相比，其傳熱系數(shù)較小。03升-降膜蒸發(fā)器將升膜和降膜蒸發(fā)器裝在一個(gè)外殼中，即構(gòu)成升降膜蒸發(fā)器，原料液經(jīng)預(yù)熱后先由升膜加熱室上升，然后由降

10、膜加熱器下降，再在分離室中和二次蒸汽分離后即得完成液。這種蒸發(fā)器多用于蒸發(fā)過程中溶液的粘度變化很大，水分蒸發(fā)量不大和廠房高度有一定限制的場(chǎng)合。04刮板薄膜蒸發(fā)器這種蒸發(fā)器是利用旋轉(zhuǎn)刮片的刮帶作用，使液體分布在加熱管壁上。它的突出優(yōu)點(diǎn)是對(duì)物料的適應(yīng)性很強(qiáng)，例如對(duì)于高粘度、熱敏性和易結(jié)晶、結(jié)垢的物料都能適用。刮板薄膜蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)如圖片(5-11)所示。它的殼體外部裝有加熱蒸汽夾套，其內(nèi)部裝有可旋轉(zhuǎn)的攪拌刮片，旋轉(zhuǎn)刮片有固定的和活動(dòng)的兩種。前者與殼體內(nèi)壁的縫隙為0.751.5mm，后者與器壁的間隙隨攪拌軸的轉(zhuǎn)數(shù)而變。料液由蒸發(fā)器上部沿切線方向加入后，在重力和旋轉(zhuǎn)刮片帶動(dòng)下，溶液在殼體內(nèi)壁上形成下旋的

11、薄膜，并在下降過程中不斷被蒸發(fā)濃縮，在底部得到完成液。在某些情況下，可將溶液蒸干而由底部直接獲得固體產(chǎn)物。這類蒸發(fā)器的缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，動(dòng)力消耗大，傳熱面積小，一般為34m2，最大不超過20m2，故其處理量較小。三：直接接觸傳熱的蒸發(fā)器在實(shí)際生產(chǎn)中，除上述循環(huán)型和單程型兩大類間壁式傳熱的蒸發(fā)器外，有時(shí)還應(yīng)用直接接觸傳熱的蒸發(fā)器。它是將燃料（通常是煤氣或重油）與空氣混合后燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵苯訃娙氡徽舭l(fā)的溶液中，高溫?zé)煔馀c溶液直接接觸，使得溶液迅速沸騰汽化。蒸發(fā)出的水分與煙氣一起由蒸發(fā)器的頂部直接排出。通常這種蒸發(fā)器的燃燒室在溶液中的深度為200600mm，燃燒室內(nèi)高溫?zé)煔獾臏囟瓤蛇_(dá)1000以上，但由于氣液直接接觸時(shí)傳熱速率快，氣體離開液面時(shí)只比溶液溫度高出24。燃燒室的噴嘴因在高溫下使用，較易損壞，故應(yīng)選用耐高溫和耐腐蝕的材料制作，結(jié)構(gòu)上應(yīng)考慮便于更換。浸沒燃燒蒸發(fā)器的特點(diǎn)是結(jié)