二手蒸發(fā)器 5種循環(huán)型蒸發(fā)器分類及優(yōu)缺點

時間：2019-08-13

循環(huán)型蒸發(fā)器的特點是溶液在蒸發(fā)器內作循環(huán)流動，根據造成液體循環(huán)的原理不同，又可將其分為自然循環(huán)和強制循環(huán)兩種類型。前者是借助在加熱室不同位置上溶液的受熱程度不同，使溶液產生密度差而引起的自然循環(huán);后者是依靠外加動力使溶液進行強制循環(huán)。

目前常用的循環(huán)型蒸發(fā)器有以下幾種：

一、*循環(huán)管式蒸發(fā)器

簡介：*循環(huán)管式蒸發(fā)器的加熱室由一垂直的加熱管束(沸騰管束)構成，在管束*有一根直徑較大的管子，稱為*循環(huán)管，其截面積一般為加熱管束總截面積的40~**。當加熱介質通入管間加熱時，由于加熱管內單位體積液體的受熱面積大于*循環(huán)管內液體的受熱面積，因此加熱管內液體的相對密度小，從而造成加熱管與*循環(huán)管內液體之間的密度差，這種密度差使得溶液自*循環(huán)管下降，再由加熱管上升，形成自然循環(huán)流動。

操作時，管束內單位體積溶液的受熱面積大于粗管內的，即前者受熱好，溶液汽化的多，因此細管內的溶液含汽量多，致使密度比粗管內溶液的要小，這種密度差促使溶液作沿粗管下降而沿細管上升的循環(huán)運動，故粗管除稱為*循環(huán)管外還稱為降液管，細管稱為加熱管或沸騰管。

應用：*循環(huán)管式蒸發(fā)器在過程工業(yè)中應用十分廣泛，故又稱為標準式蒸發(fā)器。它適用于蒸發(fā)結垢不嚴重、有少量結晶析出和腐蝕性較小的溶液。這種蒸發(fā)器的傳熱面積可高達數(shù)百平方米，傳熱系數(shù)約為600w/(m.℃)--3000w/(m.℃)

優(yōu)缺點：*循環(huán)管式蒸發(fā)器是從水平加熱室及蛇管加熱室蒸發(fā)器發(fā)展而來。相對于這些老式蒸發(fā)器而言，它具有溶液循環(huán)好、傳熱速率快等優(yōu)點。

但實際上這類蒸發(fā)器由于受總高度的限制，所以加熱管長度較短，一般為1至2m，直徑：25至75mm，所以循環(huán)速度一般在0.4m/s-0.5m/s以下。另外，由于溶液不斷循環(huán)，使加熱管內溶液始終接近完成液的濃度，故有溶液粘度大、沸點高等缺點。此外，蒸發(fā)器的加熱室不易清洗。

二、懸筐式蒸發(fā)器

簡介：懸筐式蒸發(fā)器是在*循環(huán)管蒸發(fā)器的基礎上進行的改進，其加熱室像個懸筐，懸掛在蒸發(fā)器殼體的下部，可由**部取出。加熱介質由*蒸汽管進入加熱室，而在加熱室外壁與蒸發(fā)器殼體的內壁之間有環(huán)隙通道，其作用類似于*循環(huán)管。

應用：懸筐式蒸發(fā)器適用于蒸發(fā)易結垢或有晶體析出的溶液，常用于**工業(yè)中。

優(yōu)缺點：懸筐式蒸發(fā)器的優(yōu)點是循環(huán)速度較高(約為1~1.5m/s)，傳熱系數(shù)較大。由于與殼體接觸的是溫度較低的溶液，其熱損失較小，且加熱室的一端可自由膨脹，避免了管子與管板之間的溫差應力。此外，由于懸掛的加熱室可以由蒸發(fā)器上方取出，故其清洗和檢修都比較方便。

其缺點是結構復雜，金屬消耗量大。

三、外熱式蒸發(fā)器

外熱式循環(huán)蒸發(fā)器具有制造簡單、維修方便等優(yōu)點，是循環(huán)型蒸發(fā)器中應用較廣泛的蒸發(fā)器之一，也是較典型的一種蒸發(fā)器。外熱式循環(huán)蒸發(fā)器可分為外熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器和外熱式強制循環(huán)蒸發(fā)器。

外熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器

簡介：外熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器由循環(huán)管、加熱室、沸騰管、分離室四個主要部分組成。蒸發(fā)過程中，料液進入加熱室加熱升溫，由于未達到該狀態(tài)下的飽和溫度，溶液并不沸騰，隨著加熱和管內壓強的降低，當溶液的溫度達到該狀態(tài)下的飽和壓強后，開始沸騰，從而產生大量氣泡。溶液的密度也隨之減小，這樣在沸騰管中的氣液混合物和循環(huán)管側的未沸騰的料液間存在密度差，形成了外熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器的循環(huán)推動力。

應用：可以在真空條件下操作，適用于中藥、西藥、葡萄糖、淀粉、味精、乳品等熱敏性物料的低溫真空濃縮，應用范圍較廣。

優(yōu)缺點：外熱式蒸發(fā)器的加熱管長徑比為60~100，常壓蒸發(fā)時，溶液在循環(huán)管內的循環(huán)速度小于一米每秒。由于其采用的是外置加熱室，便于清洗和更換，并且不受分離室結構以及加熱室尺寸的影響，一個蒸發(fā)器可配一到四個加熱室，因此能夠達到很大的蒸發(fā)能力。

但人無完人，物也一樣，外熱式自然循環(huán)蒸發(fā)器也有一些不足之處。主要就是溶液的循環(huán)速度不高，傳熱效果欠佳，溶液溫度較高。

外熱式強制循環(huán)蒸發(fā)器

簡介：外熱式強制循環(huán)蒸發(fā)器是由加熱室和蒸發(fā)室組成，靠循環(huán)管、循環(huán)泵連接成一個整體，它適合于有結晶顆?；蚍哿５娜芤赫舭l(fā)濃縮。

應用：可用于工業(yè)廢水處理、城市污水處理等。

優(yōu)缺點：其結構簡單，容易操作，一不足的是電耗相對較高。這種蒸發(fā)器利用外加動力促使料液循化，工業(yè)中一般用軸流泵提供動力。在同樣條件下，提高蒸發(fā)器內液體的循環(huán)速度，則單位時間內通過加熱管的溶液越多，溶液溫度越低，越有利于熱敏性物質的蒸發(fā)，且還有利于傳熱系數(shù)的提高。同時，由于降低了單程氣化率，溶液在加熱管壁面附近的局部濃度增高現(xiàn)象得到了控制，減緩了加熱管上的結構現(xiàn)象。

但是強制循環(huán)蒸發(fā)器在蒸發(fā)過程中，隨著溶液濃度的逐漸增大，在動設備(如循環(huán)泵)處易發(fā)生結晶結構等現(xiàn)象，并且設備運行時動力消耗大，通常為0.4~0.8kW(每1m?傳熱面積)。因此，加熱面積越大，所需循環(huán)泵的動力越大，其維修和操作費用也越大。

四、列文蒸發(fā)器

簡介：列文蒸發(fā)器的結構特點是在加熱室上增設沸騰室。加熱室中的溶液因受到沸騰室液柱附加的靜壓力的作用，而并不在加熱管內沸騰，直到上升至沸騰室內當其所受壓力降低后才能開始沸騰，因而溶液的沸騰汽化由加熱室移到了沒有傳熱面的沸騰室。

應用：適用于處理有晶體析出或易結垢的溶液。

優(yōu)缺點：優(yōu)點是循環(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。另外，這種蒸發(fā)器的循環(huán)管截面積約為加熱管的總截面積的2至3倍，溶液循環(huán)速度可達2.5至3m/s以上，故總傳熱系數(shù)亦較大。

主要缺點是液柱靜壓頭效應引起的溫度差損失較大，為了保持一定的有效溫度差，要求加熱蒸汽有較高的壓力。此外，設備龐大，消耗的材料多，需要高大的廠房等。

五、強制循環(huán)蒸發(fā)器

簡介：強制循環(huán)蒸發(fā)器是利用外加動力(循環(huán)泵)使溶液沿一定方向作高速循環(huán)流動。循環(huán)速度的大小可通過調節(jié)泵的流量來控制，一般循環(huán)速度在2.5m/s以上。它的加熱室有臥式和立式兩種結構，液體循環(huán)速度大小由泵調節(jié)。根據分離室循環(huán)料液進出口的位置不同，它又可以分為正循環(huán)強制蒸發(fā)器及逆循環(huán)強制蒸發(fā)器，循環(huán)料液進口位置在出口位置上部的稱為正循環(huán)，反之為逆循環(huán)。

應用：強制循環(huán)蒸發(fā)器用于避免在加熱面上沸騰的產品而形成結垢或產生結晶。為此，管中的流動速度必須高。當循環(huán)液體流過熱交換器時被加熱，然后在分離器的壓力降低時部分蒸發(fā)，從而將液體冷卻至對應該壓力下的沸點溫度。

由于循環(huán)泵的原因，蒸發(fā)器的操作與溫差基本無關，物料的再循環(huán)速度可以精確調節(jié)，蒸發(fā)速率設定在一定的范圍內。在結晶應用中，晶體可以通過調節(jié)循環(huán)流動速度和采用特殊的分離器設計從循環(huán)晶體泥漿中分離出來。設備采用泵強制循環(huán)，具有蒸發(fā)速率高，濃縮比重大的特點，特別適用于濃度或粘度較高物料的蒸發(fā)。

優(yōu)缺點：這種蒸發(fā)器的優(yōu)點是傳熱系數(shù)大，對于粘度較大或易結晶、結垢的物料，適應性較好，但其動力消耗較大。

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