降膜蒸發(fā)器原理及優(yōu)缺點
降膜蒸發(fā)器的原理是通過在換熱管內(nèi)形成膜狀流動的物料,在重力作用下沿管壁下降,并在此過程中被管外的蒸汽加熱,達到蒸發(fā)溫度后產(chǎn)生蒸發(fā)。
具體過程如下:需蒸發(fā)的物料通過進料泵從降膜蒸發(fā)器頂部進入,走蒸發(fā)管內(nèi)(管程),物料通過布膜器以膜狀分布到換熱管內(nèi),物料在憑借引力流下管腔時被管外的蒸汽加熱,達到蒸發(fā)溫度后產(chǎn)生蒸發(fā),物料連同二次蒸汽從管內(nèi)流下以薄膜的形式蒸發(fā)。二次蒸汽被蒸汽壓縮機壓縮后,送入降膜加熱室殼程做為加熱蒸汽。而在過程中把本身熱能經(jīng)過管壁從外傳到管內(nèi)蒸發(fā)中的物料,通過換熱后二次蒸汽冷凝成水排出降膜蒸發(fā)器外。
降膜式蒸發(fā)器的優(yōu)缺點如下:
優(yōu)點:
1、停留時間短:降膜式蒸發(fā)器是使液體呈薄膜狀向下流動,液體流速較大,因此蒸發(fā)給熱系數(shù)大,且在傳熱溫差下,蒸發(fā)效數(shù)增加,節(jié)省加熱蒸汽。
2、傳熱系數(shù)高:普遍采用的外熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)為930~1754W/m2·K,降膜式蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)高達1390~2910W/m2·K。
3、二次冷凝水質(zhì)量高:降膜式蒸發(fā)器由于溶液在蒸發(fā)時二次蒸汽逸出的溶液表面積和逸出后的空間大,二次汽逸出條件平和,所以,二次汽霧沫夾帶極少,二次汽冷凝水質(zhì)量高。
4、操作簡單快捷:降膜式蒸發(fā)器的開車、停車,操作簡單快捷。
可選用低溫差:由于物料在管道過程中是靠自身重力沿管道內(nèi)壁向下流動,而不是被壓差推動,所以可以選用低溫差。
5、結(jié)構(gòu)合理:管式降膜蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)合理,由加熱蒸發(fā)室、分配盤、氣液分離室、除霧器、循環(huán)管等部分構(gòu)成。
缺點:
1、操作性能受限:降膜式蒸發(fā)器操作性能主要取決于液體分布器的性能。
2、設(shè)備安裝要求高:尤其是對設(shè)備安裝垂直度要求較高。
3、不適用處理特定物料:降膜式蒸發(fā)器不適合處理易結(jié)垢或有固體顆粒的物料。
4、設(shè)備采購成本高:由于設(shè)計制造要求高,導(dǎo)致設(shè)備采購成本非常高。
5、對物料進料量和換熱管長度有要求:需對物料進料量和換熱管長度進行非常準(zhǔn)確的設(shè)計計算才能滿足使用要求。