蒸发设备的认知与操作-单程型（模式）蒸发器

刮板式薄膜蒸发器刮板式薄膜蒸发器刮板式薄膜蒸发器如图16.3-4所示。它是一种适应性很强的新型蒸发器，例如对高黏度、热敏性和易结晶、易结垢的物料都适用。它主要由加热夹套和刮板组成，夹套内通加热蒸汽，刮板装在可旋转的轴上，刮板和加热夹套内壁保持很小的间隙，通常为0.5～1.5。料液经预热后由蒸发器上部沿切线方向加入，在重力和旋转刮板的作用下分布在内壁形成下旋薄膜，并在下降过程中不断被蒸发浓缩，完成液由底部排出，二次蒸汽由顶部逸出。在某些场合下，这种蒸发器可将溶液蒸干，在底部直接得到固体产品。研究结果表明，影响这种蒸发器传热系数的最重要因素是物料的热导率，而与物料黏度和刮板旋转速度等因素关系不大。图16.3-4刮板式薄膜蒸发器1—夹套；2—刮板降膜式蒸发器降膜式蒸发器降膜式蒸发器如图16.3-1所示。原料液由加热室顶端加入，经分布器分布后，沿管壁呈膜状向下流动，气液混合物由加热管底部排出进入分离室，完成液由分离室底部排出。设计和操作这种蒸发器的要点是尽量使料液在加热管内壁形成均匀液膜，并且不能让二次蒸汽由管上端窜出。常用的分布器形式如16.3-1所示。图16.3-1降膜式蒸发器1—加热室；2—分离器图16.3-2（）所示的分布器是用一根有螺旋型沟槽的导流柱使流体均匀分布到内管壁上的；图16.3-2（）所示的分布器是利用导流杆均匀分布液体，导流杆下部设计成圆锥形，且底部向内凹，以免使锥体斜面下流的液体向中央聚集；图16.3-2（）所示的分布器是使液体通过齿缝分布到加热器内壁成膜状下流。降膜式蒸发器可用于蒸发黏度较大(0.05～0.45)、浓度较高的溶液，但不适于处理易结晶和易结垢的溶液，这是因为这种溶液形成均匀液膜较困难，传热系数也不高。图16.3-2降膜式蒸发器的液体分布装置1—加热管；2—导流器；3—料液面；4—齿缝离心式簿膜蒸发器离心式簿膜蒸发器这种设备是利用旋转的离心盘所产生的离心力对溶液的周边分布作用而形成薄膜，设备的结构如图16.3-5所示。杯形的离心转鼓13，内部叠放着几组梯形离心碟，每组离心碟由两片不同锥形的、上下底都是空的碟片和套环组成，两碟片上底在弯角处紧贴密封，下底分别固定在套环的上端和中部，构成一个三角形的碟片间隙，它起加热夹套的作用，加热蒸汽由套环的小孔从转鼓通入，冷凝水受离心力的作用，从小孔甩出流到转鼓底部。离心碟组相隔的空间是蒸发空间，它上大下小，井能从套环的孔道垂直连通，作为液料的通道，各离心碟组套环叠合面用O形密封圈密封，上加压紧环将碟组压紧。压紧环上焊有挡板，它与离心碟片构成环形液槽。图16.3-5离心式簿膜蒸发器结构1—蒸发器外壳；2—浓缩液槽；3—物料喷嘴；4—上碟片；5—下碟片；6—蒸汽通道；7—马达；8—联轴器；9—皮带轮；10—排冷凝水管；11—进蒸汽管；12—浓液通道；13—离心转鼓；14—浓缩液吸管；15—清洗喷嘴运转时稀物料从进料管进入，由各个喷嘴分别向各碟片组下表面即下碟片的外表面喷出，均匀分布于碟片锥顶的表面，液体受离心力的作用向周边运动扩散形成液膜，液膜在碟片表面受热蒸发浓缩，浓缩液到碎片周边就沿套环的垂直通道上升到环形液槽，由吸料管抽出到浓缩液贮罐，并由螺杆泵抽送到下一工序。从碟片表面蒸发出的二次蒸汽通过碟片中部大孔上升，汇集进入冷凝器。加热蒸汽由旋转的空心轴通入，并由小通道进入碟片组间隙加热室，冷疑水受离心作用迅速离开冷凝表面，从小通道甩出落到转鼓的最低位置，由固定的中心管排出。在加热蒸汽冷凝成水后，即受离心力的作用，甩到非加热表面的上碟片，并沿碟片排出，以保持加热表面很高的冷凝给热系数，受热面上物料在离心力场的作用下，液流湍动剧烈，同时蒸汽气泡能迅速被挤压分离，因此，这种蒸发器有很高的传热系数。升膜式蒸发器升膜式蒸发器升膜式蒸发器如图16.3-3所示。它的加热室由一根或数根垂直长管组成。通常加热管径为25～50，管长与管径之比为100～150。原料液预热后由蒸发器底部进入加热器管内，加热蒸汽在管外冷凝。原料液受热后沸腾汽化，生成二次蒸汽在管内高速上升，带动料液沿管内壁成膜状向上流动，并不断地蒸发汽化，加速流动，汽液混合物进入分离器后分离，浓缩后的完成液由分离器底部放出。图16.3-3升膜式蒸发器1—加热室；2—分离器这种蒸发器需要精心设计与操作，即加热管内的二次蒸汽应具有较高速度，并获较高的传热系数，使料液一次通过加热管即达到预定的浓缩要求。通常在常