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河北诺达化工设备有限公司 是一家集设计、制造、开发、售后服务、技术咨询于一体的新型现代化高技术公司。
诺达化工设备有限公司主要产品为蒸发器、干燥机、过滤、结晶器、发酵等单元操作设备及非标设备。产品已广泛应用于化工、医药、饲料、化肥、染料、食品等行业。顾客遍布全国绝大部分省市及自治区。受到客户的一致好评。诺达化工设备有限公司以人为本,集中了一批化工工艺、化工设备、控制工程等不同领域的高级技术人才,与国内著名高校合作,致力于化工单元及成套设备的研制、开发、生产制造和销售。公司运用现代化管理观念,建立了完善的质量保证体系。
蒸发器类型的选择
一、 满足工艺要求
A、 选取较大的传热系数;
B、 适合溶液特性,如粘性、热敏性、腐蚀性等;
C、 高效的分离液沫;
D、 尽量减缓传热面上的污垢生成速度;
E、 方便清洗传热面;
F、 最后二次汽的排除,得到妥善的处理。
二、 满足经济要求
A、 设备的体积小,金属材料的消耗量少;
B、 安装、检修方便;
C、 设备使用寿命长;
D、 生产可靠;
E、 热能利用充分,操作费用低。
蒸发器效数的确定
A、 根据加热蒸汽的温度和最后冷凝器的温度还有物料特性,在保证每效都能正常蒸发沸腾的状况下,一般设计每一效的温差不小于5~7℃,效数越多越节能;
B、 效数越多,设备非也越多;
C、 最适宜的效数应使设备费和操作费二者之和为最小。
蒸发器流程的选择
多效蒸发的操作流程根据加热蒸汽与料液的流向不同,可分为顺流、逆流、平流及错流四种。
顺流操作
A、 溶液在效间的输送可以利用各效间的压力差进行,而不需用泵;
B、 顺流操作各效浓度依次升高,温度依次降低,所以其不宜处理低温下高粘度的流体;
逆流操作
A、 每一效的进料都需要有进料泵;
B、 适合用于随着浓缩而粘度上升的物系;
C、 不适用于在高温下易分解的热敏行物料。
平流操作
A、 适用于有结晶物料析出的蒸发流程;
B、 适用于两种以上的水溶液体系。
错流操作
错流操作是在各效间兼用顺流和逆流的加料法,其特点是具有了顺流和逆流的优点,而克服了他们的缺点,但操作控制比较复杂。
自然循环蒸发器
工作原理
溶液在设备内的循环是由于在加热情况下各部分溶液的重度不一致,以及蒸气在运动过程中带动液体运动的结果。有蛇管式蒸发器、标准式(中央循环管式)蒸发器和外加热式蒸发器等。
自然循环蒸发器中溶液靠料液密度差循环。为了防止结垢和晶析,加热管应在完全浸没状态下操作。这种蒸发器适用于结垢不严重和腐蚀性较小溶液的浓缩。
使用特点
中央循环管式蒸发器
这种蒸发器又称作标准式蒸发器。它的加热室由垂直管束组成,中间有一根直径很大的中央循环管,其余管径较小的加热管称为沸腾管。由于中央循环管较大,其单位体积溶液占有的传热面,比沸腾管内单位溶液所占有的要小,即中央循环管和其它加热管内溶液受热程度不同,从而沸腾管内的汽液混合物的密度要比中央循环管中溶液的密度小,加之上升蒸汽的向上的抽吸作用,会使蒸发器中的溶液形成由中央循环管下降、由沸腾管上升的循环流动。这种循环,主要是由溶液的密度差引起,故称为自然循环。这种作用有利于蒸发器内的传热效果的提高。
为了使溶液有良好的循环,中央循环管的截面积一般为其它加热管总截面积的40~100%;加热管高度一般为1~2m;加热管直径在25~75mm之间。这种蒸发器由于结构紧凑、制造方便、传热较好及操作可靠等优点,应用十分广泛。但是由于结构上的限制,循环速度不大。加上溶液在加热室中不断循环,使其浓度始终接近完成液的浓度,因而溶液的沸点高,有效温度差就减小。这是循环式蒸发器的共同缺点。此外,设备的清洗和维修也不够方便,所以这种蒸发器难以完全满足生产的要求。
外热式蒸发器
外热式蒸发器的特点是加热室与分离室分卡,便于清洗和更换(如图)。这种结构有利于降低蒸发器的总高度,所以可采用较长的加热管。并且,因循环管不受热而增大了溶液的循环速度,可达1.5m/s。
裂纹管式蒸发器
上述的自然循环蒸发器,其循环速度不够大,一般均在1.5m/s以下。为使蒸发器更适用于蒸发粘度较大、易结晶或结垢严重的溶液,并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗次数,可采用列文蒸发器。
其结构特点是在加热室上增设沸腾室。加热室中的溶液因受到沸腾室液柱附加的静压力的作用而并不在加热管内沸腾,直到上升至沸腾室内当其所受压力降低后才能开始沸腾,因而溶液的沸腾汽化由加热室移到了没有传热面的沸腾室,从而避免了结晶或污垢在加热管内的形成。另外,这种蒸发器的循环管的截面积约为加热管的总截面积的2~3倍,溶液循环速度可达2.5~3 m/s以上,故总传热系数亦较大。这种蒸发器的主要缺点是液柱静压头效应引起的温度差损失较大,为了保持一定的有效温度差要求加热蒸汽有较高的压力。此外,设备庞大,消耗的材料多,需要高大的厂房等。
应用范围
广泛应用于石油、化工、医药、食品等行业物料的浓缩
强制循环蒸发器
工作原理
强制循环蒸发器是依靠外加力——循环泵使液体进行循环。它的加热室有卧式和立式两种结构,液体循环速度大小由泵调节。根据分离室循环料液进出口的位置不同,它又可以分为正循环强制蒸发器及逆循环强制蒸发器,循环料液进口位置在出口位置上部的称为正循环,反之为逆循环。逆循环强制蒸发器具有更多优点。
液体在加热管内的循环流速通常在1.2~3.0m/s范围之内(当悬浮液中晶粒多,所用管材硬度低,液体粘度较大时,选用低值),加热管可以是立式单程、立式双程、卧式单程、卧式双程,后两者者设备总高较小但管子不易清洗且易磨损管壁。
循环泵的扬程要与循环系统的阻力匹配,一般是流量大扬程低。由于溶液温度接近沸点在泵的选型时要注意气蚀问题。
使用特点
优点:传热系数大、抗盐析、抗结垢、适应性强、易于清洗。
缺点:溶液停留时间长;造价及维修费用稍高。
应用范围
广泛应用于化工、轻工等行业的水相或有机相溶液的蒸发浓缩。特别适合蒸发结晶或易结疤物料在常压或真空条件下连续或间断、单效或多效蒸发浓缩。
降膜蒸发器
工作原理
降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入,经液体分布及成膜装置,均匀分配到各换热管内,并沿换热管内壁呈均匀膜状流下。在流下过程中,被壳程加热介质加热汽化,产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室,汽液经充分分离,蒸汽进入冷凝器冷凝(单效操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质,从而实现多效操作,液相则由分离室排出。
使用特点
(一) 操作简单、方便
1. 降膜蒸发器的开车、停车、操作简单快捷。
2. 蒸发器内的滞留物料量非常小,开车时间短,停车后可迅速将蒸发器内的物料排空。
3. 具有性能优异的液体分布装置,对流量变化适应性很强,可在很大的流量范围高效工作。
4. 通过视镜和液位计能方便地进行蒸发观察,并可方便地进行调节。
(二) 适宜热敏性物料的蒸发
1. 物料只通过换热管一次就可完成加热蒸发要求,物料被加热时间极短,可保证热敏性物料的优良品质。
2. 在真空操作下,更能可靠地保证热敏性物料的品质。
(三) 适用性强
1. 可适用于绝大多数介质的蒸发操作及低粘度介质的结晶操作。
2. 通过方便地调整蒸发温度可满足不同介质对蒸发温度的要求。
(四) 能耗低、易实现多效操作
1. 降膜蒸发温差损失小,没有液体静压引起的沸点升高,且在小温差下仍能保证较高的传热系数(5~7℃温差也能正常高效运转),因此在总传热温差一定的条件下很容易实现多效操作,从而达到降低蒸汽消耗的目的。
2. 物料传送用泵流量小、功率小、电耗少。
应用范围
广泛应用于食品加工、果汁浓缩、饮料生产、乳品生产、化工行业、制药行业、废水处理、环保工程等领域。
升膜蒸发器(新)
工作原理
升膜式蒸发器的加热室由一根或数根垂直长管组成。通常加热管径为25~50mm,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。当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。气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。
使用特点
这种蒸发器需要精心设计与操作,其装置特点有:
1.传热系数高。通常,常压下,管上端出口处速度以保持20~50m/s为宜,减压操作时,速度可达100~160m/s,流速高所以传热系数大,可使料液一次通过加热管即达到预定的浓缩要求。
2.可处理热敏性,粘度不大及易起沫的溶液,但不适于高粘度、有晶体析出和易结垢的物料;
3.处理蒸发量大。
应用范围
升膜蒸发器适宜处理蒸发量较大的稀溶液以及热敏性或易起泡的溶液。广泛应用于冶金、化工、轻工、医药、食品等行业。
刮板式蒸发器
工作原理
蒸发器外壳内带有加热蒸汽夹套,其内装有可旋转的叶片即刮板。刮板有固定式和转子式两种,前者与壳体内壁的间隙为0.5~1.5mm,后者与器壁的间隙随转子的转数而变。料液由蒸发器上部沿切线方向加入(亦有加至与刮板同轴的甩料盘上的)。由于重力、离心力和旋转刮板刮带作用,溶液在器内壁形成下旋的薄膜,并在此过程中被蒸发浓缩,完成液在底部排出。这种蒸发器是一种利用外加动力成膜的单程型蒸发器。
使用特点
1.蒸发效率高,能力大,对水和有机溶剂等溶液的蒸发量100—300Kg/h•m²。
2.被处理物料在蒸发面停留时间短,约±10秒左右,不结焦,不结垢。
3.可以实现真空条件下低温蒸发。
4.适宜于连续性生产,操作弹性大,结构简单,便于维修,可实行自控。
5.改变刮板外侧的沟槽倾斜角度,可调节物料在蒸发器内停留的时间,以适应不同粘度物料蒸发的需要。
6.本装置凡接触料液的部分和设备,均采用不锈钢,从而保持了料液不被污染。
7.蒸发器顶部装有快开盖板,便于对加热管的刷洗。顶部两侧装有灯孔、视镜,便于操作中的观察。
其缺点为动力消耗大,每平方米传热面约需1.5~3kW。此外,其处理量很小且制造安装要求高。
应用范围
广泛应用于石油、化工、医药等行业,特别适用于高粘度(如栲胶、蜂蜜等)和易结晶、结垢、热敏性的物料。
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