蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和類(lèi)型課件

項(xiàng)目九蒸發(fā)及設(shè)備操作大慶職業(yè)學(xué)院

職業(yè)教育環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理技術(shù)專(zhuān)業(yè)教學(xué)資源庫(kù)《化工單元操作》課程

任務(wù)一、蒸發(fā)流程的確定和主體設(shè)備的選擇---蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)和類(lèi)型項(xiàng)目九蒸發(fā)及設(shè)備操作大慶職業(yè)學(xué)院1蒸發(fā)設(shè)備

根據(jù)蒸發(fā)器中溶液的流動(dòng)情況，把蒸發(fā)器分為循環(huán)型與非循環(huán)型（單程型）兩類(lèi)。

（一）循環(huán)型蒸發(fā)器

特點(diǎn)：溶液在蒸發(fā)器中循環(huán)流動(dòng)，溶液在蒸發(fā)器內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，溶液濃度接近于完成液濃度。

由于引起循環(huán)運(yùn)動(dòng)的原因不同，分為自然循環(huán)型和強(qiáng)制循環(huán)型兩類(lèi)。自然循環(huán)型：強(qiáng)制循環(huán)型：依靠外力迫使溶液沿一個(gè)方向作循環(huán)運(yùn)動(dòng)。由于溶液受熱程度不同產(chǎn)生密度差引起。蒸發(fā)設(shè)備根據(jù)蒸發(fā)器中溶液的流動(dòng)情況，把蒸發(fā)器分為循環(huán)2

1．中央循環(huán)管式蒸發(fā)器

加熱蒸汽：加熱室管束環(huán)隙內(nèi)。

溶液：加熱室管束及中央循環(huán)管內(nèi)，受熱時(shí)，由于中央循環(huán)管單位體積溶液受熱面小，溶液密度較加熱管內(nèi)大，使得溶液形成由中央循環(huán)管下降，而由其余加熱管上升的循環(huán)流動(dòng)。

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、投資較少、操作可靠。

缺點(diǎn)：溶液的循環(huán)速度較低（一般在0.5m/s以下），傳熱系數(shù)較小，且清洗檢修比較麻煩。1．中央循環(huán)管式蒸發(fā)器3

2.懸筐式蒸發(fā)器它的加熱室像個(gè)懸筐，懸掛在蒸發(fā)器殼體的下部，可由頂部取出，便于清洗與更換。

加熱蒸汽：由殼體上部經(jīng)管道引入加熱室在管束環(huán)隙內(nèi)流動(dòng)。

溶液：在管內(nèi)和加熱室外壁與蒸發(fā)器殼體的內(nèi)壁之間構(gòu)成的環(huán)形通道內(nèi)流動(dòng)。因環(huán)形通道內(nèi)溶液的受熱程度較弱，因而使溶液形成沿環(huán)形通道下行、再由加熱管上行的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)點(diǎn)：懸筐式蒸發(fā)器適用于蒸發(fā)易結(jié)垢或有晶體析出的溶液。溶液循環(huán)速度較高(約為1～1.5m/s)。

缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單位傳熱面需要的設(shè)備材料量較大。2.懸筐式蒸發(fā)器4

3.外熱式蒸發(fā)器

特點(diǎn)：加熱室與蒸發(fā)室分開(kāi)。這種結(jié)構(gòu)不僅便于清洗與檢修，而且可以降低蒸發(fā)器的總高度。由于可以采用較長(zhǎng)的加熱管（管長(zhǎng)與管徑之比為50～100），循環(huán)管又不被蒸汽加熱，加大了溶液的密度差，因此溶液的循環(huán)速度較大，但一般不超過(guò)1.5m/s。適于處理易結(jié)垢、有晶體析出、處理量大的溶液。3.外熱式蒸發(fā)器5

4.列文蒸發(fā)器

特點(diǎn)：在加熱室上部設(shè)置沸騰室，加熱室的溶液由于受到上方沸騰室液柱產(chǎn)生的壓力作用，沸點(diǎn)升高使溶液不在加熱管中沸騰，上升到沸騰室時(shí)才開(kāi)始沸騰汽化。

優(yōu)點(diǎn)：流動(dòng)阻力?。谎h(huán)速度高；傳熱效果好；加熱管內(nèi)不易堵塞。

缺點(diǎn)：設(shè)備費(fèi)高；廠房高，耗用金屬多。適于處理有晶體析出或易結(jié)垢的溶液。4.列文蒸發(fā)器6特點(diǎn)：利用外加動(dòng)力（循環(huán)泵）使溶液沿一定方向作高速循環(huán)流動(dòng)，

優(yōu)點(diǎn)：循環(huán)速度高，其循環(huán)速度在2.5m/s以上。循環(huán)速度的大小可通過(guò)調(diào)節(jié)循環(huán)泵的流量來(lái)控制；對(duì)流傳熱系數(shù)高。

缺點(diǎn)：動(dòng)力消耗大，需添加循環(huán)泵。適于處理粘度大，易結(jié)垢、有晶體析出的溶液。特點(diǎn)：利用外加動(dòng)力（循環(huán)泵）使溶液沿一定方向作高速7（二）單程型(膜式)蒸發(fā)器溶液在蒸發(fā)器中只通過(guò)加熱室一次，不作循環(huán)流動(dòng)。溶液通過(guò)加熱室時(shí)，在管壁上呈膜狀流動(dòng)，故習(xí)慣上又稱(chēng)為液膜式蒸發(fā)器。

傳熱效率高，蒸發(fā)速度快，溶液在蒸發(fā)器中的停留時(shí)間很短，因而特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā)。（二）單程型(膜式)蒸發(fā)器溶液在蒸發(fā)器中只通過(guò)加熱81.升膜蒸發(fā)器原理：溶液預(yù)熱到接近沸點(diǎn)時(shí)由蒸發(fā)器底部送入，進(jìn)入加熱管時(shí)立即受熱沸騰汽化，溶液在高速上升的二次蒸汽帶動(dòng)下，沿管壁呈膜狀向上流動(dòng)并蒸發(fā)。到達(dá)分離室后，完成液與二次蒸汽分離后由分離室底部排出。適用：蒸發(fā)量較大（即稀溶液）、熱敏性及易起泡沫的溶液。不適用：高粘度、有晶體析出或易結(jié)垢的溶液。1.升膜蒸發(fā)器92.降膜蒸發(fā)器

原理：溶液預(yù)熱后由加熱室頂部加入，經(jīng)管端的液體分布器均勻分配在各加熱管內(nèi)，在重力作用下沿管內(nèi)壁呈膜狀向下流動(dòng)并進(jìn)行蒸發(fā)，汽液混合物從管下端流出，進(jìn)入分離室，汽、液分離后，完成液由分離室底部排出。

適用：濃度高、粘度較大的溶液。

不適用：易結(jié)晶、結(jié)垢的溶液。2.降膜蒸發(fā)器10這類(lèi)蒸發(fā)器操作良好的關(guān)鍵是使溶液呈均勻的膜狀沿各管內(nèi)壁向下流動(dòng)，為此在每根加熱管的頂部設(shè)置液體分布器。降膜蒸發(fā)器的布膜器這類(lèi)蒸發(fā)器操作良好的關(guān)鍵是使溶液呈均勻的膜狀沿各管內(nèi)壁向下流11

3.升－降膜式蒸發(fā)器

原理：蒸發(fā)器由升膜管束和降膜管束組合而成，蒸發(fā)器的底部封頭內(nèi)有一隔板，將加熱管束分成兩部分。溶液由升膜管束底部進(jìn)入，流向頂部，然后從降膜管束流下，進(jìn)入分離室，得到完成液。

適用：濃縮過(guò)程中粘度變化大的溶液、廠房有限制的場(chǎng)合。1-預(yù)熱器；2-升膜加熱室；3-降膜加熱室；

4-分離室；5-冷凝水3.升－降膜式蒸發(fā)器1-預(yù)熱器；2-升膜加熱室；3124.刮板薄膜蒸發(fā)器原理：它的殼體外部裝有加熱蒸汽夾套，殼體內(nèi)裝有旋轉(zhuǎn)刮片。料液由蒸發(fā)器上部