文档介绍：蒸发器(一)
知识点编号:ZYKC201**********
蒸发器的基本结构包括加热室、蒸发室。
图1 蒸发器
回顾1 蒸发器的基本结构,如图1所示。
一、 循环型(非膜式)蒸发器
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,本节将介绍循环型(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。
(或标准式)蒸发器
中央循环管式蒸发器的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。中央循环管式蒸发器,如图2所示。
一、循环型(非膜式)蒸发器
图2  中央循环管式蒸发器
1-加热室:2-分离室
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,~;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。
一、循环型(非膜式)蒸发器
图2  中央循环管式蒸发器
1-加热室:2-分离室
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~,改善了加热管内结垢情况,并提高了传热速率。
悬筐式蒸发器的结构,如图3所示。
一、循环型(非膜式)蒸发器
图3悬筐式蒸发器
1一加热室 2一分离室 3一除沫器 4—环形循环通道
一、循环型(非膜式)蒸发器
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。
外热式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,。为外热式蒸发器,如图4所示。
一、循环型(非膜式)蒸发器
图4  外热式蒸发器
       1一加热室  2一分离室  3一循环管
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,图5中表示用泵迫使溶液沿一个方向以2~5m/s的速度通过加热管。这种蒸发器的缺点是动力消耗大,~/(m2传热面),因此使用这种蒸发器时加热面积受到一定限制。强制循环蒸发器,如图5所示。
一、循环型(非膜式)蒸发器
一、循环型(非膜式)蒸发器
图5强制循环蒸发器