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山東單程型表冷器這一大類表冷器的主要特點是:溶液在表冷器中只通過加熱室一次,不作循環(huán)流動即成為濃縮液排出。溶液通過加熱室時,在管壁上呈膜狀流動,故習慣上又稱為液膜式表冷器。根據(jù)物料在表冷器中流向的不同,單程型表冷器又分以下幾種。1.升膜式表冷器其加熱室由許多豎直長管組成。常用的加熱管直徑為25~50mm,管長和管徑之比約為100~150。料液經(jīng)預(yù)熱后由表冷器底部引入,在加熱管內(nèi)受熱沸騰并迅速汽化,生成的蒸汽在加熱管內(nèi)高速上升,一般常壓下操作時適宜的出口汽速為20~50m/s,減壓下操作時汽速可達100至160m/s或更大些。溶液則被上升的蒸汽所帶動,沿管壁成膜狀上升并繼續(xù)蒸發(fā),汽、山東當?shù)匾夯旌衔镌诜蛛x器2內(nèi)分離,完成液由分離器底部排出,二次蒸汽則在頂部導出。須注意的是,如果從料液中蒸發(fā)的水量不多,就難以達到上述要求的汽速,即升膜式表冷器不適用于較濃溶液的蒸發(fā);它對粘度很大,易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料也不適用。



直接接觸傳熱的山東表冷器實際生產(chǎn)中,有時還應(yīng)用直接接觸傳熱的表冷器。它是將燃料(通常為煤氣和油)與空氣混合后,在浸于溶液中的燃燒室內(nèi)燃燒,產(chǎn)生的高溫火焰和煙氣經(jīng)燃燒室下部的噴嘴直接噴入被蒸發(fā)的溶液中。高溫氣體和溶液直接接觸,同時進行傳熱使水分蒸發(fā)汽化,產(chǎn)生的水汽和廢煙氣一起由表冷器頂部排出。其燃燒室在溶液中的浸沒深度一般為0.2~0.6m,出燃燒室的氣體溫度可達1000℃以上。因是直接觸接傳熱,故它的傳熱效果很好,熱利用率高。由于不需要固定的傳熱壁面,故結(jié)構(gòu)簡單,特別適用于易結(jié)晶、山東結(jié)垢和具有腐蝕性物料的蒸發(fā)。在廢酸處理和硫酸銨溶液的蒸發(fā)中,它已得到廣泛應(yīng)用。但若蒸發(fā)的料液不允許被煙氣所污染,則該類表冷器一般不適用。而且由于有大量煙氣的存在,限制了二次蒸氣的利用。此外噴嘴由于浸沒在高溫液體中,較易損壞。從上介紹可以看出,表冷器的結(jié)構(gòu)型式很多,各有其優(yōu)缺點和適用的場合。在選型時,首先要看它能否適應(yīng)所蒸發(fā)物料的工藝特性,包括物料的粘性、山東熱敏性、山東腐蝕性以及是否容易結(jié)晶或結(jié)垢等,然后再要求其結(jié)構(gòu)簡單、山東易于制造、山東金屬消耗量少,維修方便、山東傳熱效果好等等。




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山東降膜式表冷器降膜式表冷器和升膜式表冷器的區(qū)別在于,料液是從表冷器的頂部加入,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表冷器,故降膜式表冷器可以蒸發(fā)濃度較高、山東同城粘度較大(例如在0.05~0.45Ns/m2范圍內(nèi))、山東同城熱敏性的物料。但因液膜在管內(nèi)分布不易均勻,傳熱系數(shù)比升膜式表冷器的較小,仍不適用易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料。由于溶液在單程型表冷器中呈膜狀流動,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)型表冷器具有更大的優(yōu)點。溶液不循環(huán)帶來好處有:(1)溶液在表冷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,因而這種表冷器的有效溫差較大。其主要缺點是:對進料負荷的波動相當敏感,當設(shè)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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