冷凝器和蒸发器的结构形式多种多样,但他们的原都是一样的,都是制冷剂与流经其容器表面的外界介质换热的设备,都属于热交换器。所谓的热交换,就是有两种或两种以上温度不同的流体间相互传热的设备,所以也称之为热交换设备。在影响传热的因素上冷凝器和蒸发器也是相同的,其传热量跟换热面积、传热温差、传热系数都有管关系。
冷凝器和蒸发器的工作形式却是不同的:
冷凝器是给介质降温液化,对外放热;蒸发器是介质吸热气化,吸收外界热量的,也就是制冷剂是由气态变为液态,是一个冷凝放热过程,其内压力一般很高;
而蒸发器的制冷剂是由液态变为气态,是一个蒸发吸热过程,其内压力一般较低。
机械压缩蒸发器 Mechanical Vapor Recompression(MVR)
适用范围:
机械式蒸汽再压缩(MVR)蒸发器,适用于牛奶、葡萄糖、氢氧化锂、VC、木糖、制药、化工、生物工程、环保工程、废液回收、造纸、制盐等行业低温浓缩。
主要原理:
重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量,通过压缩机的绝热压缩,使其压力、温度提高后,再作为加热蒸汽送入加热室,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。因此蒸汽的潜热就得到了充分的利用。冷料在进入蒸发器前,通过热交换器吸收了冷凝水的热量,使之温度升高,同时也冷却了冷凝液和完成液,进一步提高热的利用率。
系统组成:
加热器、分离器、压缩机、真空泵、循环泵、操作平台、电器控制柜、自控系统及阀门管路等系统组成,结构非常简单。
主要类型:
MVR强制循环蒸发器、MVR降膜蒸发器、MVR升膜蒸发器等。
主要特点:
1、MVR节能蒸发器技术是目前国际为先进的蒸发器技术,仅需要较少量生蒸汽,较大地降低企业运行成本,减少环境污染。
2、由于**循环利用二次蒸汽的潜热,完全避免使用新鲜蒸汽,从而大大减少了能源的消耗,和传统蒸发器相比温差小很多,能够达到温和蒸发,较大地提高产品质量,降低结垢。
3、*冷凝器或只需要很小面积的冷凝器,结构与流程非常简单,全自动操作,可连续运行,安全可靠。
4、设备内配CIP清洗管路,可实现就地清洗,整套设备操作方便,无死角。
5、设备通过PLC控制实现自动运行,能够长期连续稳定运行。
6、结构紧凑,占地面积小。
分类
1.按蒸发方式分:
自然蒸发:即溶液在低于沸点温度下蒸发,如海水晒盐,这种情况下,因溶剂仅在溶液表面汽化,溶剂汽化速率低。
沸腾蒸发:将溶液加热至沸点,使之在沸腾状态下蒸发。工业上的蒸发操作基本上皆是此类。
2.按加热方式分:
直接热源加热它是将燃料与空气混合,使其燃烧产生的高温火焰和烟气经喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中来加热溶液、使溶剂汽化的蒸发过程。
间接热源加热 容器间壁传给被蒸发的溶液。即在间壁式换热器中进行的传热过程。
3.按操作压力分:
可分为常压、加压和减压(真空)蒸发操作。很显然,对于热敏性物料,如抗生素溶液、果汁等应在减压下进行。而高粘度物料就应采用加压高温热源加热(如导热油、熔盐等)进行蒸发
4.按效数分:
可分为单效与多效蒸发。若蒸发产生的二次蒸汽直接冷凝不再利用,称为单效蒸发。若将二次蒸汽作为下一效加热蒸汽,并将多个蒸发器串联,此蒸发过程即为多效蒸发。
蒸发器系统的日常维护
1、蒸发器定期洗效。
对蒸发器的维护通常采用“洗效”(又称洗炉)的方法,即清洗蒸发装置内的污垢。不同类型的蒸发器在不同的运转条件下结垢情况是不同的,因此要根据生产实际和经验,定期进行洗效。洗效周期的长短与生产强度及蒸汽消耗紧密相关。因此要特别重视操作质量,延长洗效周期。洗效方法分大洗和小洗两种。
a.大洗。就是排出洗效水的洗效方法。首先降低进汽量,将效内料液出尽,然后将冷凝水加至规定液面,并提高蒸汽压力,使水沸腾以溶解效内污垢,开启循环泵冲洗管道,当达到洗涤要求时,降低蒸汽压力,再排洗效水。若结垢严重,可进行两次洗涤。
b.小洗。小洗就是不排出洗效水的方法。一般蒸发器加热器上方易结垢,在未整体结垢前可定时水洗,以清除加热室局部垢层,从而恢复正常蒸发强度。方法是降低蒸汽量之后,将加热室及循环管内料液出尽,然后循环管内进水达到一定液位时,再提高蒸汽压,并恢复正常生产,让洗效水在效内循环洗涤。
2、蒸发器经常观察各台加料泵、过料泵、强制循环泵的运行电流及工况。
3、蒸发器周围环境要保持清洁无杂物,设备外部的保温保护层要完好,如有损坏,应有时进行维护,以减小热损。
4、严格执行大、中、小修计划,定期进行拆卸检查修理,并做好记录,积累设备检查修理的数据,以利于加强技术改进。
5、蒸发器的测量及安全附件、温度计、压力表、真空表及安全等都必须定期校验,要求准确可靠、确保蒸发器的正确操作控制及安全运行。
蒸发就是用加热的方法,将含有不挥发性溶质的溶液加热至沸腾状况,使部分溶剂汽化并被移除,从而提高溶剂中溶质浓度的单元操作。工业生产中应用蒸发操作有以下几种场合:
1、浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理(如冷却结晶)制取固体产品,例如电解烧碱液的浓缩,食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。
2、同时浓缩溶液和回收溶剂,例如**磷农药苯溶液的浓缩脱苯,中药生产中酒精浸出液的蒸发等。
3、为了获得纯净的溶剂,例如海水淡化等。
总之,在化学工业、食品工业、制药等工业中,蒸发操作被广泛应用。
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