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自然内循環蒸發器

日期:2017/8/31 15:57:00 點擊:0

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自然内循環蒸發器



蒸發設備的一類。溶液在設備内的循環是由于在加熱情況下各部分溶液的重度不一緻,以及蒸氣在運動過程中帶動液體運動的結果。循環速度不大,一般小于1米/秒。有蛇管式蒸發器、中央循環管式蒸發器和外加熱式蒸發器等。

 

蒸發設備的一類。溶液在設備内的循環是由于在加熱情況下各部分溶液的重度不一緻,以及蒸氣在運動過程中帶動液體運動的結果。循環速度不大,一般小于1米/秒。有蛇管式蒸發器、中央循環管式蒸發器和外加熱式蒸發器等。

 

自然循環蒸發器中溶液靠料液密度差循環。為了防止結垢和晶析,加熱管應在完全浸沒狀态下操作。這種蒸發器适用于結垢不嚴重和腐蝕性較小溶液的濃縮。

 

溶液在設備内的循環是由于在加熱情況下各部分溶液的重度不一緻,以及蒸氣在運動過程中帶動液體運動的結果。有蛇管式蒸發器、标準式(中央循環管式)蒸發器和外加熱式蒸發器等。

 

自然循環蒸發器中溶液靠料液密度差循環。為了防止結垢和晶析,加熱管應在完全浸沒狀态下操作。這種蒸發器适用于結垢不嚴重和腐蝕性較小溶液的濃縮。

 

通過對比可以看出蒸汽所節約的費用要遠大于電力所消耗的費用,而安裝成本多出的部分費用也可在設備未來三年的運行過程中節約出來。自然循環蒸發器主要能源為電力,省去了安裝大功率鍋爐的費用,同時也在環境保護方面的投資大幅減少。

 

1、中央循環管式蒸發器

 





中央循環管式蒸發器的結構其加熱室由一垂直的加熱管束(沸騰管束)構成,在管束中央有一根直徑較大的管子,稱為中央循環管,其截面積一般為加熱管束總截面積的40~100%。當加熱介質通入管間加熱時,由于加熱管内單位體積液體的受熱面積大于中央循環管内液體的受熱面積,因此加熱管内液體的相對密度小,從而造成加熱管與中央循環管内液體之間的密度差,這種密度差使得溶液自中央循環管下降,再由加熱管上升的自然循環流動。溶液的循環速度取決于溶液産生的密度差以及管的長度,其密度差越大,管子越長,溶液的循環速度越大。但這類蒸發器由于受總高度限制,加熱管長度較短,一般為1~2m,直徑為25~75mm,長徑比為20~40。

   中央循環管蒸發器具有結構緊湊、制造方便、操作可靠等優點,故在工業上的應用十分廣泛,有所謂“标準蒸發器”之稱。但實際上,由于結構上的限制,其循環速度較低(一般在0.5m/s以下);而且由于溶液在加熱管内不斷循環,使其濃度始終接近完成液的濃度,因而溶液的沸點高、有效溫度差減小。此外,設備的清洗和檢修也不夠方便。

 

2、懸筐式蒸發器


懸筐式蒸發器的結構是中央循環管蒸發器的改進。其加熱室像個懸筐,懸挂在蒸發器殼體的下部,可由頂部取出,便于清洗與更換。加熱介質由中央蒸汽管進入加熱室,而在加熱室外壁與蒸發器殼體的内壁之間有環隙通道,其作用類似于中央循環管。操作時,溶液沿環隙下降而沿加熱管上升,形成自然循環。一般環隙截面積約為加熱管總面積的100~150%,因而溶液循環速度較高(約為1~1.5m/s)。由于與蒸發器外殼接觸的是溫度較低的沸騰液體,故其熱損失較小。

 

懸筐式蒸發器适用于蒸發易結垢或有晶體析出的溶液。它的缺點是結構複雜,單位傳熱面需要的設備材料量較大。

 

3、外熱式蒸發器


外熱式蒸發器的結構特點是加熱室與分離室分開,這樣不僅便于清洗與更換,而且可以降低蒸發器的總高度。因其加熱管較長(管長與管徑之比為50~100),同時由于循環管内的溶液不被加熱,故溶液的循環速度大,可達1.5m/s。

 

4、列文蒸發器


列文蒸發器的結構特點是在加熱室的上部增設一沸騰室。這樣,加熱室内的溶液由于受到這一段附加液柱的作用,隻有上升到沸騰室時才能汽化。在沸騰室上方裝有縱向隔闆,其作用是防止氣泡長大。此外,因循環管不被加熱,使溶液循環的推動力較大。循環管的高度一般為7~8m,其截面積約為加熱管總截面積的200~350%。因而循環管内的流動阻力較小,循環速度可高達2~3m/s。

 

列文蒸發器的優點是循環速度大,傳熱效果好,由于溶液在加熱管中不沸騰,可以避免在加熱管中析出晶體,故适用于處理有晶體析出或易結垢的溶液。其缺點是設備龐大,需要的廠房高。此外,由于液層靜壓力大,故要求加熱蒸汽的壓力較高。