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中央循环管式蒸发器
简介:中央循环管式蒸发器的加热室由一垂直的加热管束(沸腾管束)构成,在管束中央有一根直径较大的管子,称为中央循环管,其截面积一般为加热管束总截面积的40~100%。当加热介质通入管间加热时,由于加热管内单位体积液体的受热面积大于中央循环管内液体的受热面积,因此加热管内液体的相对密度小,从而造成加热管与中央循环管内液体之间的密度差,这种密度差使得溶液自中央循环管下降,再由加热管上升,形成自然循环流动。
操作时,管束内单位体积溶液的受热面积大于粗管内的,即前者受热好,溶液汽化的多,因此细管内的溶液含汽量多,致使密度比粗管内溶液的要小,这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的循环运动,故粗管除称为中央循环管外还称为降液管,细管称为加热管或沸腾管。
悬筐式蒸发器为了克服循环式蒸发器中蒸发液易结晶、易结垢且不易清洗等缺点,对标准式蒸发器结构进行了更合理的改进,这就是悬筐式蒸发器。加热室4象个篮筐,悬挂在蒸发器壳体的下部,并且以加热室外壁与蒸发器内壁之间的环形孔道代替中央循环管。溶液沿加热管中央上升,而后循着悬筐式加热室外壁与蒸发器内壁间的环隙向下流动而构成循环。由于环隙面积约为加热管总截面积的100至150%,故溶液循环速度比标准式蒸发器为大,可达1.5m/s。此外,这种蒸发器的加热室可由顶部取出进行检修或更换,而且热损失也较小。它的主要缺点是结构复杂,单位传热面积的金属消耗较多。
升膜式蒸发器其加热室由许多竖直长管组成。常用的加热管直径为25~50mm,管长和管径之比约为100~150。料液经预热后由蒸发器底部引入,在加热管内受热沸腾并迅速汽化,生成的蒸汽在加热管内高速上升,一般常压下操作时适宜的出口汽速为20~50m/s,减压下操作时汽速可达100至160m/s或更大些。溶液则被上升的蒸汽所带动,沿管壁成膜状上升并继续蒸发,汽、液混合物在分离器2内分离,完成液由分离器底部排出,二次蒸汽则在顶部导出。须注意的是,如果从料液中蒸发的水量不多,就难以达到上述要求的汽速,即升膜式蒸发器不适用于较浓溶液的蒸发;它对粘度很大,易结晶或易结垢的物料也不适用。
简介:悬筐式蒸发器是在中央循环管蒸发器的基础上进行的改进,其加热室像个悬筐,悬挂在蒸发器壳体的下部,可由顶部取出。加热介质由中央蒸汽管进入加热室,而在加热室外壁与蒸发器壳体的内壁之间有环隙通道,其作用类似于中央循环管。
应用:悬筐式蒸发器适用于蒸发易结垢或有晶体析出的溶液,常用于烧碱工业中。
优缺点:悬筐式蒸发器的优点是循环速度较高(约为1~1.5m/s),传热系数较大。由于与壳体接触的是温度较低的溶液,其热损失较小,且加热室的一端可自由膨胀,避免了管子与管板之间的温差应力。此外,由于悬挂的加热室可以由蒸发器上方取出,故其清洗和检修都比较方便。
其缺点是结构复杂,金属消耗量大
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