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蒸發(fā)器的原理及類型
- 發(fā)布者：蕓豪科技
- 發(fā)布時(shí)間：2017-07-13
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蒸發(fā)器是通過加熱使溶液濃縮或從溶液中析出晶粒的設(shè)備。主要由加熱室和蒸發(fā)室兩部分組成。加熱室向液體提供蒸發(fā)所需要的熱量，促使液體沸騰汽化；蒸發(fā)室使氣液兩相完全分離。加熱室中產(chǎn)生的蒸氣帶有大量液沫，到了較大空間的蒸發(fā)室后，這些液體借自身凝聚或除沫器等的作用得以與蒸氣分離。通常除沫器設(shè)在蒸發(fā)室的頂部。
蒸發(fā)器的基本形式：
機(jī)械蒸汽再壓縮(MVR)
從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽,經(jīng)壓縮機(jī)壓縮,壓力、溫度升高,熱焓增加,然后送到蒸發(fā)器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用,使料液維持沸騰狀態(tài),而加熱蒸汽本身則冷凝成水。這樣,原先要廢棄的蒸汽就得到了充分的利用，回收了潛熱，又提高了熱效率，生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性相當(dāng)于多效蒸發(fā)的30效。為使蒸發(fā)裝置的制造盡可能簡單和操作方便，經(jīng)常使用單效離心再壓縮器，也可以是高壓風(fēng)機(jī)或透平壓縮器。這些機(jī)器在1：1.2到1：2壓縮比范圍內(nèi)其體積流量較高。對于低的蒸發(fā)速率，也可用活塞式壓縮機(jī)、滑片壓縮機(jī)或是螺桿壓縮機(jī)。
蒸發(fā)設(shè)備緊湊，占地面積小，所需空間也小。又可省去冷卻系統(tǒng)。對于需要擴(kuò)建蒸發(fā)設(shè)備而供汽、供水能力不足、場地不夠的現(xiàn)有工廠，特別是低溫蒸發(fā)需要冷凍水冷凝的場合，可以收到既節(jié)省投資又取得較好的節(jié)能效果。
熱力蒸汽再壓縮(TVR)
從分離器出來的二次蒸汽一部分在高壓工作蒸汽的帶動(dòng)下，進(jìn)入噴射器混合升溫升壓后，進(jìn)入加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用，來加熱料液。另一部分進(jìn)入冷凝器，冷凝后排出。加熱蒸汽在加熱室中凝結(jié)成水排出。管內(nèi)溶液在加熱蒸汽的加熱下蒸發(fā)濃縮，達(dá)到要求后排出， 蒸汽噴射式熱泵具有結(jié)構(gòu)簡單、操作穩(wěn)定、價(jià)格低廉等特點(diǎn)。使用蒸汽噴射式熱泵，效能上相當(dāng)于增加一效蒸發(fā)器。
降膜式蒸發(fā)器
在降膜蒸發(fā)器中，液體和蒸汽向下并流流動(dòng)。料液經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至沸騰溫度，經(jīng)頂部的液體分布裝置形成均勻的液膜進(jìn)入加熱管，并在管內(nèi)部分蒸發(fā)。
二次蒸汽與濃縮液在管內(nèi)并流而下．料液在蒸發(fā)器中的停留時(shí)間短，能適應(yīng)熱敏性溶液的蒸發(fā)．另外，降膜蒸發(fā)還適用于高粘度溶液，粘度范圍在0.05-0.4Pas。降膜蒸發(fā)器極易使管內(nèi)的泡沫破裂，故亦適用于易發(fā)泡物料的蒸發(fā)。
由于降膜蒸發(fā)器是液膜傳熱，所以其傳熱系數(shù)高于其他形式的蒸發(fā)器；此外，降膜蒸發(fā)沒有液柱靜壓力，傳熱溫差顯著高于其他形式 的蒸發(fā)器。故可取的良好的傳熱效果，一次性投入最小，是業(yè)主優(yōu)先選擇的蒸發(fā)器形式。
強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器
這種蒸發(fā)器利用外加動(dòng)力（循環(huán)泵）將循環(huán)管下降的溶液和部分原料液送到加熱室。大大加快了循環(huán)速度。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。
當(dāng)循環(huán)液體流過熱交換器時(shí)被加熱，然后在分離器中壓力降低時(shí)部分蒸發(fā)，從而將液體冷卻至對應(yīng)該壓力下的沸點(diǎn)溫度，特別適用于易結(jié)晶物料。
自然循環(huán)蒸發(fā)器
在自然循環(huán)蒸發(fā)器中，料液在加熱器中受熱蒸發(fā)，產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)頂部進(jìn)入分離室，將液體分離后排出。分離出的液體通過循環(huán)管流回蒸發(fā)器，并在熱虹吸的作用下進(jìn)入加熱器受熱蒸發(fā)。這樣就形成了一個(gè)閉路循環(huán)。
加熱器和分離器之間的溫差愈大，產(chǎn)生的蒸汽氣泡愈多。這樣可以強(qiáng)化熱虹吸的作用和增加流動(dòng)速度，從而獲得較好的傳熱效果。自然循環(huán)蒸發(fā)器不需要循環(huán)泵，運(yùn)行費(fèi)用較低。
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