强制循环蒸发器是利用外加动力进行循环的,用泵迫使溶液沿一个方向以2-5m/s的速度通过加热管。其他蒸发器都是由于加热室与循环管内溶液间的密度差而产生溶液的自然循环运动,故均属于自然循环型蒸发器。它们的共同不足之处是溶液的循环速度较低,传热效果欠佳。在处理黏度大、易结垢或易结晶的溶液时,可采用强制循环蒸发器。
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蒸发器选择的注意事项
蒸发器是通这热交换,将部发溶剂(水)汽化,以提高溶液的浓度的单元操作。
蒸发器主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量,促使液体沸腾汽化;蒸发室使气液两相完全分离。
我们在购买选择蒸发器的时候需要根据自己的需求进行选择,今天就来给大家讲解一下相关的注意事项。
1、根据物料性质选择蒸发器种类。比如根据物料是否易结垢结疤选择膜式蒸发器或强制循环蒸发器。
2、根据物料的初始浓度和处理量选择蒸发器的型式。假如初始浓度较低,处理量较大,可选择多效蒸发器或者mvr蒸发器。
3、根据物料对温度的敏感性选择蒸发器的类型。对于热敏性物料,可根据具体情况选用膜式蒸发器或者刮板薄膜蒸发器,或者调整蒸汽和物料的流向。
4、根据物料的沸点进行选择。沸点升高在蒸发操作中是一个关键参数,影响着蒸发器的选择,如物料沸点升高值过高,就采用高真空操作。
5、根据客户的投资情况和厂房条件来选择。客户对投资不敏感的条件下,尽量选用节能的蒸发装置,如多效或mvr蒸发装置。
MVR板片蒸发器
MVR板片蒸发器,是一种以板片作为加热器主体的新型MVR蒸发器。具有造价低的特点被广泛运用。
名 称 MVR板片蒸发器 特 点 造价低、维修方便
原理:
MVR板片蒸发系统,即机械式蒸汽再压缩板片蒸发系统。其原理是利用高能效蒸汽压缩机,对蒸发产生的二次蒸汽压缩做功,二次蒸汽热焓H1增加到H2,压力P1升至P2,温度T1升至T2。被压缩后的二次蒸汽(H2,P2,T2),被送往蒸发系统的加热器,对系统内的料液再进行加热,释放热能的二次蒸汽冷凝后离开蒸发系统。系统内料液浓度被提高。整个系统运行时所需要的能量就是将二次蒸汽热焓H1增加到H2所需要的电能,其他能量消耗极少。
组成:
预热器、冷凝水罐、板片加热器、物料泵、分离器、除雾器、蒸汽洗涤塔、蒸汽压缩机
传热系数高:这种结构的蒸发器,具有多变的流场,使得料液极易达到旺盛湍流状态,其传热系数是列管式的2-3倍;
传热系数高:这种结构的蒸发器,具有多变的流场,使得料液极易达到旺盛湍流状态,其传热系数是列管式的2-3倍;
不易堵塞:料液在换热面形成扰动流,能够冲刷换热面,使粘附在换热面的结垢体脱落,延缓了结垢周期。
不易堵塞:料液在换热面形成扰动流,能够冲刷换热面,使粘附在换热面的结垢体脱落,延缓了结垢周期。
表面非常光滑:采用的加工工艺,使得换热面表面粗糙度控制在非常低的值,使得污染物难以粘附。这种类型的换热器结垢速率只有列管式换热器的1/5。
表面非常光滑:采用的加工工艺,使得换热面表面粗糙度控制在非常低的值,使得污染物难以粘附。这种类型的换热器结垢速率只有列管式换热器的1/5。
容易清洗、维修:采用特的板片式结构,可以轻易的拆卸换热面,任何一块污染的或者是损坏换热面都可以轻易的更换。
容易清洗、维修:采用特的板片式结构,可以轻易的拆卸换热面,任何一块污染的或者是损坏换热面都可以轻易的更换。
动力消耗低:利用容易达到旺盛湍流的特点,可以大大提供传热系数K值,节省换热面积,同时可以降低强制循环泵的流量,大幅降低能耗。
动力消耗低:利用容易达到旺盛湍流的特点,可以大大提供传热系数K值,节省换热面积,同时可以降低强制循环泵的流量,大幅降低能耗。
适用于:各种无机盐的蒸发结晶、硬度较大的料液蒸发、垃圾渗透液蒸发浓缩、食品、发酵、医药行业的料液浓缩、无机盐的浓缩、热敏性物料的浓缩。
MVR蒸发器原理是什么?
MVR蒸发器
(mechanical vapor
recompression)的简称。mvr是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,从而减少对外界能源的需求的一项技术。早在60年代,德国和法国已经成功的将该技术应用于化工、制药、造纸、污水处理、海水淡化等行业。
mvr蒸发器[1]其工作过程是低温位的蒸汽经压缩机压缩,温度、压力提高,热焓增加,然后进入换热器冷凝,以充分利用蒸汽的潜热。除开车启动外,整个蒸发过程中无需生蒸汽。
溶液在一个降膜蒸发器里,通过物料循环泵在加热管内循环。初始蒸汽用新鲜蒸汽在管外给热,将溶液加热沸腾产生二次汽,产生的二次汽由涡轮增压风机吸入,经增压后,二次汽温度提高,作为加热热源进入加热室循环蒸发。正常启动后,涡轮压缩机将二次蒸汽吸入,经增压后变为加热蒸汽,就这样源
源不断进行循环蒸发。蒸发出的水分终变成冷凝水排出
多效蒸发过程中,蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源,只能作为次效或次几效的热源。如作为本效热源额外给其能量,使其温度(压力)提高。蒸汽喷射泵只能压缩部分二次蒸汽,而mvr蒸发器则可压缩蒸发器中所有的二次蒸汽.
由于成本原因,单级离心压缩机和高压风机被普遍用于机械蒸汽再压缩系统。因此下述说明是针对此类设计。离心压缩机是体积控制机器,即无论吸入压力多大,体积流率几乎保持恒定。而质量流量的变化与吸入压力成比例。
能量图单级离心压缩机的压缩循环描绘在焓熵图中。单级离心压缩机需要的动力: 例如:将来自蒸发器的饱和水蒸汽从吸入状态p1=1.9 bar, t1=119
℃压缩到p2= 2.7 bar, t2=161℃(压缩比 ∏= 1.4)。压缩循环沿着多变曲线1-2,蒸汽的比焓增加量Δhp。
对于蒸汽的比焓h2,通过压缩机内效率(等熵效率)的等式:在此温度下,它进入到蒸发器的加热器。基于被吸入蒸汽的量,kg/hr。hp
单位多变(有效)压缩功,kJ/kg。hs 单位等熵压缩功,kJ/kg。 压缩机的等熵效率(内效率)除其他因素之外,单位多变压缩功
hp取决于多方指数κ和吸入气体的摩尔质量M,以及吸入温度和要求的压升。对于原动机(电动机、燃气机、涡轮机等)的实际耦合功率,考虑了更大的机械损耗余量。叶轮由标准材料制造的单级离心压缩机能够获得压缩因子1.8的水蒸汽压升,如果采用钛等更的材料,压缩因子可高达2.5。这样一来,终压力p2就是吸入压力p1的1.8倍,或大2.5倍,这对应于饱和蒸汽温度升高约12-18K,大温升可到30K,这取决于吸入压力。就蒸发技术而言,通常的做法是根据相应的水沸点温度来表示其压力。这样,有效温差就被直接表示出来。
降膜蒸发器是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入,经液体分布及成膜装置,均匀分配到各换热管内,在重力和真空诱导及气流作用下,成均匀膜状自上而下流动。
蒸发器循环冷却水中含有大量的盐类物质、腐蚀产物和各种微生物,由于未对其进行水处理,蒸发器运行一段时间后水侧会结有大量的钙镁碳酸盐垢及藻类、微生物淤泥、粘泥等,这些污垢牢固附着于铜管内表面,导致传热恶化、循环压力上升、机组真空度降低,影响机组的运行效率,造成较大的经济损失。
降膜蒸发器使用真空泵来维持蒸发装置中的真空。它们从装置中排出泄漏的空气和不可凝气体,以及液体进料时带入的溶解气体。为此,可根据蒸发装置的规模和操作方式使用相应的喷射泵和液环泵。
降膜蒸发器是利用具有一定选择透过性的过滤介质对目标物质进行分离, 常见的有微滤、超滤、纳滤, 可根据各物质分子量的不同进行分离。发酵液的预处理一般可以利用超滤膜过滤除去发酵液中的大分子物质。