升膜式蒸發(fā)器
升膜式蒸發(fā)器主要特點(diǎn)是液體沿管壁成膜狀流動(dòng),進(jìn)行連續(xù)傳熱蒸發(fā),液體在濃縮器停留時(shí)間較短,約幾秒鐘,傳熱效率良好,適合于果汁及乳制品生產(chǎn)。廣泛應(yīng)用于石油、化工、醫(yī)藥、化肥、造紙、鋁行業(yè)、味精、釀酒、制糖等領(lǐng)域。升膜蒸發(fā)器適宜處理蒸發(fā)量較大,熱敏性,粘度不大及易起沫的溶液,但不適于高粘度、有晶體析出和易結(jié)垢的溶液。
升膜式蒸發(fā)器工作原理
升膜式蒸發(fā)器由加熱器體和一個(gè)蒸發(fā)分離室及循環(huán)管所組成。升膜蒸發(fā)器的構(gòu)成是液體根據(jù)虹吸泵的原理進(jìn)入加熱管加熱,流入到分離器后液體與蒸汽分離開來,通過循環(huán)管流回到蒸發(fā)器,形成閉路循環(huán),因此,這種蒸發(fā)器又稱外循環(huán)蒸發(fā)器。選用蒸發(fā)器,如果蒸發(fā)量大,可以采用多效裝置,達(dá)到節(jié)省蒸汽的目的,降低能耗。加熱管由換熱管組成,原料液經(jīng)預(yù)熱達(dá)到沸點(diǎn)或接近沸點(diǎn)后,由加熱室底部引入,為高速上升的二次蒸汽帶動(dòng),沿?fù)Q熱管內(nèi)壁邊流動(dòng)邊蒸發(fā),在加熱室頂部可達(dá)到所需的濃度,完成液由分離室底部排出,產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)設(shè)在上部分離板組除去汽泡、水珠、雜物后成為下一效的熱源,這種蒸發(fā)器適用于處理蒸發(fā)量較大的稀液以及熱敏性或易生泡的溶液。
如:果汁自加熱器體的底部進(jìn)入管內(nèi),加熱蒸汽在管間傳熱及冷凝,將熱量傳給管內(nèi)料液。料液被加熱沸騰,便迅速汽化,所產(chǎn)生的二次蒸汽及料液,在管內(nèi)高速上升。在減壓真空狀態(tài)下,管的出口處二次蒸汽速度一般可達(dá)100~160米/秒,濃縮被高速上升的二次蒸汽所帶動(dòng),沿管內(nèi)壁成膜狀上升不斷被加熱蒸發(fā)。這樣料液從加熱器底部至管子頂部出口處,逐漸被濃縮,濃縮液并以較高速度進(jìn)入蒸發(fā)分離室,在離心力作用下與二次蒸汽分離,二次蒸汽從分離室頂部排出,濃縮液一部分通過循環(huán)管,再進(jìn)入加熱器體底部,繼續(xù)濃縮,另一部分達(dá)到濃縮度的濃縮液,可從分離室底部放出。也有進(jìn)料經(jīng)一次濃縮后,達(dá)到成品濃度而排出。
升膜蒸發(fā)器操作要求
升膜式蒸發(fā)器操作時(shí),要很好控制進(jìn)料液量,一般經(jīng)過一次濃縮的蒸發(fā)水份量,不能大于進(jìn)料量的80%,如果進(jìn)液量過多,加熱蒸汽不足,則管的下部積液過多,會(huì)形成液柱上升而不能形成液膜。失去液膜蒸發(fā)的特點(diǎn),使傳熱效果大大降低。如果進(jìn)液過少,會(huì)發(fā)生管壁結(jié)焦現(xiàn)象。料液預(yù)熱到接近沸點(diǎn)狀態(tài)進(jìn)入加熱器體,這樣增加液膜在管內(nèi)的比例,從而提高沸騰和傳熱系數(shù)。