應(yīng)用:可用于工業(yè)廢水處理、城市污水處理等。
優(yōu)缺點:其結(jié)構(gòu)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(nèi)液體的循環(huán)速度,則單位時間內(nèi)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(zhì)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(jié)構(gòu)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(shè)備(如循環(huán)泵)處易發(fā)生結(jié)晶結(jié)構(gòu)等現(xiàn)象,并且設(shè)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。
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常用的間壁傳熱式蒸發(fā)器,按溶液在蒸發(fā)器中停留的情況,大致可分為循環(huán)型和單程型兩大類。
一、循環(huán)性蒸發(fā)器
這一類型的蒸發(fā)器,溶液都在蒸發(fā)器中作循環(huán)流動。由于引起循環(huán)的原因不同,又可分為自然循環(huán)和強制循環(huán)兩類。
1.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器這種蒸發(fā)器又稱作標準式蒸發(fā)器。它的加熱室由垂直管束組成,中間有一根直徑很大的中央循環(huán)管,其余管徑較小的加熱管稱為沸騰管。由于中央循環(huán)管較大,其單位體積溶液占有的傳熱面,比沸騰管內(nèi)單位溶液所占有的要小,即中央循環(huán)管和其它加熱管內(nèi)溶液受熱程度不同,從而沸騰管內(nèi)的汽液混合物的密度要比中央循環(huán)管中溶液的密度小,加之上升蒸汽的向上的抽吸作用,會使蒸發(fā)器中的溶液形成由中央循環(huán)管下降、由沸騰管上升的循環(huán)流動。這種循環(huán),主要是由溶液的密度差引起,故稱為自然循環(huán)。這種作用有利于蒸發(fā)器內(nèi)的傳熱效果的提高。
為了使溶液有良好的循環(huán),中央循環(huán)管的截面積一般為其它加熱管總截面積的40~;加熱管高度一般為1~2m;加熱管直徑在25~75mm之間。這種蒸發(fā)器由于結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、傳熱較好及操作可靠等優(yōu)點,應(yīng)用十分廣泛。但是由于結(jié)構(gòu)上的限制,循環(huán)速度不大。加上溶液在加熱室中不斷循環(huán),使其濃度始終接近完成液的濃度,因而溶液的沸點高,有效溫度差就減小。這是循環(huán)式蒸發(fā)器的共同缺點。此外,設(shè)備的清洗和維修也不夠方便,所以這種蒸發(fā)器難以完全滿足生產(chǎn)的要求。