詳細介紹
刮板式薄膜蒸發(fā)器2
1.電機、減速機
它是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度將起決于刮板的形式.物料的粘度和蒸發(fā)筒身內(nèi)徑;選擇刮板合適的轉(zhuǎn)子速度是保證蒸發(fā)器穩(wěn)定可靠運行及滿意蒸發(fā)效果的重要參數(shù)之一。
2.分離筒
物料由設(shè)在分離筒身下端的入口切向進入蒸發(fā)器,并且安裝在分離筒身內(nèi)的布料器被連續(xù)均勻地分布于蒸發(fā)筒身內(nèi)壁,從蒸發(fā)筒身蒸發(fā)出的二次蒸汽上升至分離筒,經(jīng)安裝在內(nèi)的氣液分離器,將二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫分離,二次蒸汽從上端的出口引出蒸發(fā)器。
依據(jù)于蒸發(fā)器內(nèi)阻力計算的分離筒身的合理設(shè)計,是避免物料“短路”的關(guān)鍵因素之一。(所謂“短路”,系指物料剛進蒸發(fā)器,尚未完成蒸發(fā)過程,即從二次蒸汽出口離開蒸發(fā)器。)
3.布料器
布料器安裝在轉(zhuǎn)子上。合理的設(shè)計,使從切線方向進入蒸發(fā)器的物料,通過旋轉(zhuǎn)的布料器,被連續(xù)均勻地呈膜上潑布在蒸發(fā)面上。
4.氣液分離器
旋片式氣液分離器安裝在分離筒上方,它將上升的二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫捕集,并使之回落到蒸發(fā)面上。
5.蒸發(fā)筒身
又稱加熱筒身。它是被旋轉(zhuǎn)刮板強制成膜的物料與夾套內(nèi)加熱介質(zhì)進行熱交換的蒸發(fā)面。蒸發(fā)筒身的內(nèi)徑及長度由蒸發(fā)面積及適宜的長徑比確定。
加熱筒身內(nèi)壁經(jīng)機床加工和拋光,且與兩端法蘭連接面一次加工而就,保證設(shè)備整體圓心度。經(jīng)過拋光(必要時鏡面拋光)的筒身內(nèi)壁光滑潔亮,不易粘料和結(jié)垢,有效保證了設(shè)備的高傳熱系數(shù)。
5.1若加熱介質(zhì)為蒸汽,加熱筒身一般采用夾套形式。
5.2若加熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油或高壓蒸汽時,加熱筒身一般采用半管形式。
6.轉(zhuǎn)子
安裝在蒸發(fā)器筒體內(nèi)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)架組成。轉(zhuǎn)子由電機、減速機驅(qū)動,并帶動刮板作圓周運動。轉(zhuǎn)架采用不銹鋼精密鑄件加工而成,使其強度、幾何尺寸、穩(wěn)定性等都得到有效保證。
7.刮板
由于刮板的運動,將物料不斷地在蒸發(fā)面上刮成薄膜,以達到薄膜蒸發(fā)的效果。
根據(jù)物料的粘度等特性,有下述三種刮板形式可供選擇:
(1) 滑動刮板
滑動刮板是一種基本、常見的刮板形式。刮板被安裝在轉(zhuǎn)子的四條刮板導(dǎo)槽內(nèi),由于受轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的離心力作用而沿徑向甩向蒸發(fā)筒體內(nèi)壁面,同時隨轉(zhuǎn)子一起作圓周運動。刮板的這種刮動,使物料在蒸發(fā)壁面上呈膜狀湍流狀態(tài),*提高了傳熱系數(shù),同時這種連續(xù)不斷的刮動,有效地抑制物料的過熱、干壁和結(jié)垢等現(xiàn)象。
通常,刮板采用填充聚四氟乙烯材質(zhì),它適宜低于150℃的工作溫度;當蒸發(fā)溫度高于150℃時,需采用碳纖維材質(zhì)。刮板的端面加工有呈一定角度的導(dǎo)液槽。
(2) 固定刮板
固定刮板都采用金屬材料,它被剛性連接在轉(zhuǎn)子上,刮板的長度同蒸發(fā)筒身,旋轉(zhuǎn)刮板與蒸發(fā)筒身內(nèi)壁的間隙僅為1-2mm,要求較高的加工與安裝精度,它適宜特高粘度及易起泡沫物料的蒸發(fā)濃縮、脫溶或提純。
(3) 鉸鏈刮板
這種刮板適宜于易在加熱面上結(jié)垢的物料,刮板通常采用金屬件,采用活動鉸鏈方式將刮板安裝在轉(zhuǎn)架上。當轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時,由于離心力的作用,刮板被緊壓在蒸發(fā)筒體內(nèi)壁,(與壁面)呈一定角度在壁面滑動,將物料刮成薄膜,且防止壁面結(jié)垢。
8.底封頭
單獨設(shè)計的W型底封頭,并配置耐高溫自潤滑軸承,既便于物料的出料,同時,便于底軸承的維護和維
性能與特點
本設(shè)備采用離心式滑動溝槽轉(zhuǎn)子,是目前國外結(jié)構(gòu)蒸發(fā)器,在流量很小的情況下也能形成薄膜,在筒體蒸發(fā)段內(nèi)壁表面附著處理液中的淤積物可被活動刮板迅速移去,和固定間隙的刮板蒸發(fā)器相比,蒸發(fā)量可提高40-69%,它具有下列性能與特點:
1、傳熱系數(shù)值高,蒸發(fā)能力大,蒸發(fā)強度可達到200kg/m2·hr,熱效率高。 2、物料加熱時間短,約5秒至10秒之間,且在真空條件下工作,對熱敏性物料更為有利,保持各種成份不產(chǎn)生任何分解,保證產(chǎn)品質(zhì)量。
3、適應(yīng)粘度變化范圍廣,高低粘度物均可以處理,物料粘度可高達10萬厘泊(CP)
4、改變刮板溝槽旋轉(zhuǎn)方向,可以調(diào)節(jié)物料在蒸發(fā)器的打理時間。
5、蒸發(fā)段筒體內(nèi)壁經(jīng)過精密鏜削并拋光處理,表面不易產(chǎn)生結(jié)焦、結(jié)垢。
6、操作方便,產(chǎn)品指標調(diào)節(jié)容易,在密閉條件下,可以自控進行連續(xù)性生產(chǎn)。
7、設(shè)備占地面積小,結(jié)構(gòu)簡單,維修方便,清洗容易。
性能特點
真空壓降?。?/p>
物料汽化氣體從加熱面送到外置的冷凝器,存在一定的壓差。在一般的蒸發(fā)器中,這種壓力降(Δp)通常是比較高的,有時甚至高得難于接受。而刮板式薄膜蒸發(fā)器有較大的氣體穿越空間,蒸發(fā)器內(nèi)壓力能看成與冷凝器中的壓力幾乎相等,因此,壓力降很小,真空度可達5mmHg。
操作溫度低:
由于上述特性,這使得蒸發(fā)過程可以保持在較高真空度條件下進行。由于真空度的提高,與之相應(yīng)的物料沸點迅速降低,因此,操作可以在較低溫度下進行,降低了產(chǎn)品的熱分解。
受熱時間短:
由于刮板式薄膜蒸發(fā)器的*結(jié)構(gòu),刮膜器具有泵送作用,使得物料在蒸發(fā)器內(nèi)的停留時間很短;另,在加熱的蒸發(fā)器上由于薄膜的高速湍流使得產(chǎn)品不會滯留在蒸發(fā)器表面。因此,特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā)。
蒸發(fā)強度高:
物料沸點的降低,增大了同熱介質(zhì)的溫度差;刮膜器的功能,減小了呈現(xiàn)湍流狀態(tài)的液膜厚度,降低了熱阻。同時,在這過程中抑制物料在加熱面結(jié)壁、結(jié)垢,并伴有良好的熱交換,因此,提高了刮板式薄膜蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)。
操作彈性大:
正是由于刮板式薄膜蒸發(fā)器*的性能,使其適宜于處理熱敏性和要求平穩(wěn)蒸發(fā)的、高粘度的及隨濃度提高粘度急劇增加的物料,其蒸發(fā)過程也能平穩(wěn)蒸發(fā)?!∷€能成功地應(yīng)用于含固顆粒、結(jié)晶、聚合、結(jié)垢等情況物料的蒸發(fā)和蒸餾。