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蒸發(fā)是液態(tài)轉化為氣態(tài)的物理過程。一般而言,蒸發(fā)器即液態(tài)物質轉化為氣態(tài)的物體。工業(yè)上有大量的蒸發(fā)器,其中應用于制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器是其中一種。蒸發(fā)器是制冷四大件中很重要的一個部件,低溫的冷凝液體通過蒸發(fā)器,與外界的空氣進行熱交換,氣化吸熱,達到制冷的效果。蒸發(fā)器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。通常除沫器設在蒸發(fā)室的頂部。
蒸發(fā)器按操作壓力分常壓、加壓和減壓3種。按溶液在蒸發(fā)器中的運動狀況分有:①循環(huán)型。沸騰溶液在加熱室中多次通過加熱表面,如中央循環(huán)管式、懸筐式、外熱式、列文式和強制循環(huán)式等。②單程型。沸騰溶液在加熱室中加熱表面,不作循環(huán)流動,即行排出濃縮液,如升膜式、降膜式、攪拌薄膜式和離心薄膜式等。③直接接觸型。加熱介質與溶液直接接觸傳熱,如浸沒燃燒式蒸發(fā)器。蒸發(fā)裝置在操作過程中,要消耗大量加熱蒸汽,為節(jié)省加熱蒸汽,可采用多效蒸發(fā)裝置和蒸汽再壓縮蒸發(fā)器。蒸發(fā)器廣泛用于化工、輕工等部門。




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    MVR 節(jié)能蒸發(fā)器技術是目前國際為先進的蒸發(fā)器技術,MVR蒸僅需要極少量生蒸汽(開機啟動時需少量生蒸汽,正常運行中幾乎不再需要生蒸汽,極大地降低企業(yè)運行成本,減少環(huán)境污染。
e、由于采用壓縮機提供熱源,和傳統(tǒng)蒸發(fā)器相比,溫差小得多,能夠達到溫和蒸發(fā),極大地提高產(chǎn)品質量、降低結垢。
f、無需冷凝器或只需很小面積的冷凝器,結構與流程非常簡單,全自動操作,可連續(xù)運行,可靠。
g、設備內配CIP清洗管路,可實現(xiàn)就地清洗,整套設備 操作方便,無死角。
h、該蒸發(fā)器是物料在低溫(蒸發(fā)溫度35℃-100℃)、且不產(chǎn)生泡沫的狀態(tài)下進行蒸發(fā),料液均勻,不跑料,不易結焦,物料加熱變性小。
i、傳統(tǒng)多效蒸發(fā)器采用新鮮蒸汽作為能源,如五效蒸發(fā)器蒸發(fā)1噸水一般消耗新鮮蒸汽0.23噸;MVR機械壓縮蒸發(fā)器消耗的能源是電能,蒸發(fā)1噸水一般消耗電13-26度,一般沸點升高較小的物料可以達到噸水電耗20度以下。能源節(jié)省程度與用戶當?shù)氐男迈r蒸汽單價與電價密切相關,如蒸汽單價180元/噸,電價每度0.7元與五效蒸發(fā)器比,每蒸發(fā)一噸水能耗節(jié)省27.5元,如蒸發(fā)量為100噸,每年運行時間為330天,每天工作24小時,每年的節(jié)約能耗費用是21700801元。MVR蒸發(fā)器比五效蒸發(fā)器節(jié)能60%以上。




列文式蒸發(fā)器上述的自然循環(huán)蒸發(fā)器,其循環(huán)速度不夠大,一般均在1.5m/s以下。為使蒸發(fā)器更適用于蒸發(fā)粘度較大、易結晶或結垢嚴重的溶液,并提高溶液循環(huán)速度以延長操作周期和減少清洗次數(shù)。
其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,從而避免了結晶或污垢在加熱管內的形成。另外,這種蒸發(fā)器的循環(huán)管的截面積約為加熱管的總截面積的2~3倍,溶液循環(huán)速度可達2.5至3 m/s以上,故總傳熱系數(shù)亦較大。這種蒸發(fā)器的主要缺點是液柱靜壓頭效應引起的溫度差損失(意義詳見6.3.1)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。 除了上述自然循環(huán)蒸發(fā)器外,在蒸發(fā)粘度大、易結晶和結垢的物料時,還采用強制循環(huán)蒸發(fā)器。在這種蒸發(fā)器中,溶液的循環(huán)主要依靠外加的動力,用泵迫使它沿一定方向流動而產(chǎn)生循環(huán)。循環(huán)速度的大小可通過泵的流量調節(jié)來控制,一般在2.5m/s以上。強制循環(huán)蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)也比一般自然循環(huán)的大。但它的明顯缺點是能量消耗大,每平方米加熱面積約需0.4~0.8kW。

  降膜式蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器和升膜式蒸發(fā)器的區(qū)別在于,料液是從蒸發(fā)器的頂部加入,在重力作用下沿管壁成膜狀下降,并在此過程中蒸發(fā)增濃,在其底部得到濃縮液。由于成膜機理不同于升膜式蒸發(fā)器,故降膜式蒸發(fā)器可以蒸發(fā)濃度較高、粘度較大(例如在0.05~0.45Ns/m2范圍內)、熱敏性的物料。但因液膜在管內分布不易均勻,傳熱系數(shù)比升膜式蒸發(fā)器的較小,仍不適用易結晶或易結垢的物料。
   由于溶液在單程型蒸發(fā)器中呈膜狀流動,因而對流傳熱系數(shù)大為提高,使得溶液能在加熱室中不再循環(huán)就達到要求的濃度,因此比循環(huán)型蒸發(fā)器具有更大的優(yōu)點。溶液不循環(huán)帶來好處有:(1)溶液在蒸發(fā)器中的停留時間很短,因而特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā);(2)整個溶液的濃度,不象循環(huán)型那樣總是接近于完成液的濃度,因而這種蒸發(fā)器的有效溫差較大。其主要缺點是:對進料負荷的波動相當敏感,當設計或操作不適當時不易成膜,此時,對流傳熱系數(shù)將明顯下降。



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