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蒸发器的特点
日期：2025-05-14 06:17
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摘要：蒸发器的特点
蒸发器的特点
1、蒸发器内有一个内径φ200mm、高度约100mm的金属圆盆。
2、蒸发器为金属圆形结构，内壁应光滑，蒸发器边缘不得有毛刺、碰伤等缺陷。
3、所有与水接触的部位应光滑，连接部位的接缝或焊缝应严密牢固，不得有漏水现象。
4、蒸发器各零部件的装配应正确，不得有松动、变形等影响使用的缺陷。
5、蒸发器零部件的保护层应牢固、均匀、光滑，无分层、腐蚀等缺陷。
6、蒸发器与安装架应安装方便，正常使用时蒸发器不会因风的影响而脱开。
7、配件：刻度量杯、储水器、安装架、丝网罩（防鸟饮水，用户可选）
隔板传热式
常用的分区传热式蒸发 根据溶液停留在蒸发器内的情况，大致可分为循环式和单向式两大类。
1、循环蒸发器
在这种类型的蒸发器中，溶液在蒸发器中循环。由于产生循环的原因不同，可分为自然循环和强制循环两种。
1、中央循环管式蒸发器。这种蒸发器也称为标准蒸发器。其加热室由垂直管束组成，中间有一根直径较大的中央循环管，其余直径较小的加热管称为沸腾管。由于中央循环管较大，单位体积溶液所占的传热面小于沸腾管中单位溶液所占的传热面，即中央循环管和其他加热管中的溶液被加热不同程度，所以沸腾管中汽液混合物的密度中心循环管中溶液的密度低于中心循环管中的溶液密度，上升蒸汽的向上吸力会导致溶液在蒸发器中形成循环流，从中央循环管下降，从沸腾管上升。这种循环主要是由于溶液的密度差引起的，所以称为自然循环。这种作用有利于提高蒸发器内的传热效果。
为使溶液有良好的循环，中央循环管的截面积一般为其他加热管总截面积的40-100%；加热管高度一般为1~2m；加热管直径在25~75mm之间。这种蒸发器结构紧凑，制造方便，传热效果好，运行可靠，应用范围很广。但由于结构限制，循环速度不高。加上解决方案不在加热室中中断循环，使浓度始终接近成品溶液的浓度，因此溶液沸点高，有效温差减小。这是循环蒸发器的常见缺点。此外，设备的清洁和维护不够方便，因此这种类型的蒸发器难以完全满足生产要求。
2、为了克服循环蒸发器中蒸发液易结晶、易结垢、清洗困难等缺点，吊篮蒸发器对标准蒸发器结构进行了更合理的改进。这是吊篮蒸发器。加热室4呈篮状，悬挂在蒸发器壳体的下部，中央循环管由加热室外壁与蒸发器内壁之间的环形通道代替。溶液沿加热管中心上升，然后沿挂篮加热外壁与蒸发器内壁之间的环形间隙向下流动，形成循环。由于环形面积约为加热管总截面积的100～150%，因此溶液循环速度比标准蒸发器大，可达1.5m/s。另外，蒸发器的加热室可以从顶部取出进行维修或更换，热损失也小。其主要缺点是结构复杂，单位传热面积金属消耗量较多。
3、莱文式蒸发器 上述自然循环蒸发器，其循环速度不够大，一般在1.5m/s以下。为了使蒸发器更适用于高粘度、易结晶或结垢严重的溶液的蒸发，并提高溶液的循环速度以延长运行周期，减少清洗次数。
其结构特点是在加热室增加了沸腾室。由于沸腾室内液柱的附加静压，加热室内的溶液不会在加热管中沸腾。它不会开始沸腾，直到压力降低时它上升到沸腾室。因此，溶液的沸腾和汽化从加热室移动到加热管。没有带传热面的沸腾室，从而避免了加热管内形成结晶或污垢。另外，这种蒸发器的循环管截面积约为加热管总截面积的2～3倍，溶液循环速度可达2.5～3m/s或多，所以总传热系数也比较大。这种蒸发器的主要缺点是液柱静压头效应（含义见6.3.1）引起的温差损失大。为了保持一定的有效温差，需要更高的加热蒸汽压力。另外，设备庞大，耗材多，需要高大的厂房。除上述自然循环蒸发器外，当蒸发粘度高、易结晶、易结垢的物料时，也可采用强制循环蒸发器。在这种蒸发器中，溶液的循环主要依靠外部动力，用泵迫使它沿一定方向流动以产生循环。循环速度的大小可以通过泵的流量调节来控制，一般在2.5m/s以上。强制循环蒸发器的传热系数也比一般的自然循环大。但其明显的缺点是耗能大，每平方米受热面积约需0.4～0.8千瓦。
二。单向蒸发器
这种大型蒸发器的主要特点是溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不循环就作为浓缩液排出。当溶液通过加热室时，它在管壁上以薄膜形式流动，因此习惯上称为液膜蒸发器。根据物料在蒸发器内流动方向的不同，单程蒸发器分为以下几种。
1、升膜蒸发器的加热室由许多垂直长管组成。常用的加热管直径为25-50mm，管长与管径之比约为100-150。料液经预热后从蒸发器底部引入，在加热管内迅速沸腾汽化，产生的蒸汽在加热管内高速上升。一般常压运行时适宜的出口蒸汽速度为20-50m/s，减压。下运行时蒸汽速度可达100～160m/s以上。溶液在上升的蒸汽的带动下，沿管壁呈薄膜状上升并继续蒸发。汽液混合物在分离器2中分离，成品液从分离器底部排出，二次蒸汽从顶部排出。需要注意的是，如果料液蒸发的水量不多，则难以达到上述要求的蒸汽速度，即升膜蒸发器不适用于较稠溶液的蒸发；粘度大、易结晶或易结垢的物料也不适用。
2、降膜蒸发器降膜蒸发器与升膜蒸发器的区别在于，料液从蒸发器顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下落，并在此过程中蒸发以提高浓度。 ，在浓缩液底部。由于成膜机理不同于升膜蒸发器，降膜蒸发器可以蒸发浓度更高、粘度更高（例如在0.05~0.45Ns/m2范围内）和热敏性的物料。但由于液膜在管内不易均匀分布，传热系数小于升膜蒸发器，故仍不适用于易结晶或结垢的物料。
由于溶液在单程蒸发器中以薄膜形式流动，大大提高了对流传热系数，使溶液在加热室中经过一次就可以达到要求的浓度，不再循环，因此具有比循环蒸发器更具优势。很大的优势。不循环溶液的好处是：（1) 溶液在蒸发器中的停留时间很短，因此特别适用于热敏性物料的蒸发； (2)整个溶液的浓度并不总是像循环式那样接近*终溶液的浓度，所以这种蒸发器有效温差大。其主要缺点是对进料负荷的波动非常敏感，设计或操作不当时不易成膜。此时，对流传热系数会显着降低。
3、刮板蒸发器的蒸发器壳体装有加热蒸汽夹套，夹套上装有可旋转的叶片或刮板。刮板有固定式和转子式两种。前者与机壳内壁的间隙为0.5～1.5mm，后者与机壳的间隙随转子的转动而变化。料液从蒸发器上部沿切线方向加入（也加入与刮板同轴的纺丝盘）。由于重力、离心力和旋转刮刀的作用，溶液在容器内壁形成向下旋转的薄膜，在此过程中蒸发浓缩，成品液从底部排出。这种蒸发器是一种单程蒸发器，它使用外部电源形成薄膜。其突出优点是对物料的适应性强，停留时间短，通常为几秒或几十秒，因此可适应高粘度（如鞣酸提取物、蜂蜜等）和易结晶的物料、水垢和热敏感。但其结构复杂，功耗大，每平方米传热面需1.5-3kW左右。此外，其加工能力小，制造安装要求高。
3、直接接触传热蒸发器
在实际生产中，有时也采用直接接触式传热蒸发器。它将燃料（通常是天然气和石油）与空气混合，并在浸没在溶液中的燃烧室中燃烧。产生的高温火焰和烟气通过燃烧室下部的喷嘴直接喷入蒸发的溶液中。高温气体与溶液直接接触，进行传热，使水分蒸发汽化，产生的水蒸气和废气一起从蒸发器顶部排出。燃烧室在溶液中的浸入深度一般为0.2-0.6m，离开燃烧室的气体温度可达1000℃以上。由于是直接接触传热，其传热效果很好，热利用率高。由于不需要固定的传热壁，结构简单，特别适用于易结晶、易结垢、易腐蚀的物料的蒸发。已广泛用于废酸处理和硫酸铵溶液的蒸发。但是，如果蒸发的料液不允许被烟气污染，这种类型的蒸发器一般是不适用的。而且由于大量烟气的存在，限制了二次蒸汽的利用。此外，由于喷嘴浸入高温液体中，更容易损害。从上面的介绍可以看出，蒸发器的结构类型很多，各有优缺点和适用场合。在选择型号时，首先要看它是否能适应被蒸发物料的工艺特性，包括物料的粘度、热敏性、腐蚀性，以及是否容易结晶或结垢等，然后再要求其结构简单，制造容易，金属消耗量大。少、维修方便、传热效果好等特点。
2、蒸发器为金属圆形结构，内壁应光滑，蒸发器边缘不得有毛刺、碰伤等缺陷。
3、所有与水接触的部位应光滑，连接部位的接缝或焊缝应严密牢固，不得有漏水现象。
4、蒸发器各零部件的装配应正确，不得有松动、变形等影响使用的缺陷。
5、蒸发器零部件的保护层应牢固、均匀、光滑，无分层、腐蚀等缺陷。
6、蒸发器与安装架应安装方便，正常使用时蒸发器不会因风的影响而脱开。
7、配件：刻度量杯、储水器、安装架、丝网罩（防鸟饮水，用户可选）
隔板传热式
常用的分区传热式蒸发 根据溶液停留在蒸发器内的情况，大致可分为循环式和单向式两大类。
1、循环蒸发器
在这种类型的蒸发器中，溶液在蒸发器中循环。由于产生循环的原因不同，可分为自然循环和强制循环两种。
1、中央循环管式蒸发器。这种蒸发器也称为标准蒸发器。其加热室由垂直管束组成，中间有一根直径较大的中央循环管，其余直径较小的加热管称为沸腾管。由于中央循环管较大，单位体积溶液所占的传热面小于沸腾管中单位溶液所占的传热面，即中央循环管和其他加热管中的溶液被加热不同程度，所以沸腾管中汽液混合物的密度中心循环管中溶液的密度低于中心循环管中的溶液密度，上升蒸汽的向上吸力会导致溶液在蒸发器中形成循环流，从中央循环管下降，从沸腾管上升。这种循环主要是由于溶液的密度差引起的，所以称为自然循环。这种作用有利于提高蒸发器内的传热效果。
为使溶液有良好的循环，中央循环管的截面积一般为其他加热管总截面积的40-100%；加热管高度一般为1~2m；加热管直径在25~75mm之间。这种蒸发器结构紧凑，制造方便，传热效果好，运行可靠，应用范围很广。但由于结构限制，循环速度不高。加上解决方案不在加热室中中断循环，使浓度始终接近成品溶液的浓度，因此溶液沸点高，有效温差减小。这是循环蒸发器的常见缺点。此外，设备的清洁和维护不够方便，因此这种类型的蒸发器难以完全满足生产要求。
2、为了克服循环蒸发器中蒸发液易结晶、易结垢、清洗困难等缺点，吊篮蒸发器对标准蒸发器结构进行了更合理的改进。这是吊篮蒸发器。加热室4呈篮状，悬挂在蒸发器壳体的下部，中央循环管由加热室外壁与蒸发器内壁之间的环形通道代替。溶液沿加热管中心上升，然后沿挂篮加热外壁与蒸发器内壁之间的环形间隙向下流动，形成循环。由于环形面积约为加热管总截面积的100～150%，因此溶液循环速度比标准蒸发器大，可达1.5m/s。另外，蒸发器的加热室可以从顶部取出进行维修或更换，热损失也小。其主要缺点是结构复杂，单位传热面积金属消耗量较多。
3、莱文式蒸发器 上述自然循环蒸发器，其循环速度不够大，一般在1.5m/s以下。为了使蒸发器更适用于高粘度、易结晶或结垢严重的溶液的蒸发，并提高溶液的循环速度以延长运行周期，减少清洗次数。
其结构特点是在加热室增加了沸腾室。由于沸腾室内液柱的附加静压，加热室内的溶液不会在加热管中沸腾。它不会开始沸腾，直到压力降低时它上升到沸腾室。因此，溶液的沸腾和汽化从加热室移动到加热管。没有带传热面的沸腾室，从而避免了加热管内形成结晶或污垢。另外，这种蒸发器的循环管截面积约为加热管总截面积的2～3倍，溶液循环速度可达2.5～3m/s或多，所以总传热系数也比较大。这种蒸发器的主要缺点是液柱静压头效应（含义见6.3.1）引起的温差损失大。为了保持一定的有效温差，需要更高的加热蒸汽压力。另外，设备庞大，耗材多，需要高大的厂房。除上述自然循环蒸发器外，当蒸发粘度高、易结晶、易结垢的物料时，也可采用强制循环蒸发器。在这种蒸发器中，溶液的循环主要依靠外部动力，用泵迫使它沿一定方向流动以产生循环。循环速度的大小可以通过泵的流量调节来控制，一般在2.5m/s以上。强制循环蒸发器的传热系数也比一般的自然循环大。但其明显的缺点是耗能大，每平方米受热面积约需0.4～0.8千瓦。
二。单向蒸发器
这种大型蒸发器的主要特点是溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不循环就作为浓缩液排出。当溶液通过加热室时，它在管壁上以薄膜形式流动，因此习惯上称为液膜蒸发器。根据物料在蒸发器内流动方向的不同，单程蒸发器分为以下几种。
1、升膜蒸发器的加热室由许多垂直长管组成。常用的加热管直径为25-50mm，管长与管径之比约为100-150。料液经预热后从蒸发器底部引入，在加热管内迅速沸腾汽化，产生的蒸汽在加热管内高速上升。一般常压运行时适宜的出口蒸汽速度为20-50m/s，减压。下运行时蒸汽速度可达100～160m/s以上。溶液在上升的蒸汽的带动下，沿管壁呈薄膜状上升并继续蒸发。汽液混合物在分离器2中分离，成品液从分离器底部排出，二次蒸汽从顶部排出。需要注意的是，如果料液蒸发的水量不多，则难以达到上述要求的蒸汽速度，即升膜蒸发器不适用于较稠溶液的蒸发；粘度大、易结晶或易结垢的物料也不适用。
2、降膜蒸发器降膜蒸发器与升膜蒸发器的区别在于，料液从蒸发器顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下落，并在此过程中蒸发以提高浓度。 ，在浓缩液底部。由于成膜机理不同于升膜蒸发器，降膜蒸发器可以蒸发浓度更高、粘度更高（例如在0.05~0.45Ns/m2范围内）和热敏性的物料。但由于液膜在管内不易均匀分布，传热系数小于升膜蒸发器，故仍不适用于易结晶或结垢的物料。
由于溶液在单程蒸发器中以薄膜形式流动，大大提高了对流传热系数，使溶液在加热室中经过一次就可以达到要求的浓度，不再循环，因此具有比循环蒸发器更具优势。很大的优势。不循环溶液的好处是：（1) 溶液在蒸发器中的停留时间很短，因此特别适用于热敏性物料的蒸发； (2)整个溶液的浓度并不总是像循环式那样接近*终溶液的浓度，所以这种蒸发器有效温差大。其主要缺点是对进料负荷的波动非常敏感，设计或操作不当时不易成膜。此时，对流传热系数会显着降低。
3、刮板蒸发器的蒸发器壳体装有加热蒸汽夹套，夹套上装有可旋转的叶片或刮板。刮板有固定式和转子式两种。前者与机壳内壁的间隙为0.5～1.5mm，后者与机壳的间隙随转子的转动而变化。料液从蒸发器上部沿切线方向加入（也加入与刮板同轴的纺丝盘）。由于重力、离心力和旋转刮刀的作用，溶液在容器内壁形成向下旋转的薄膜，在此过程中蒸发浓缩，成品液从底部排出。这种蒸发器是一种单程蒸发器，它使用外部电源形成薄膜。其突出优点是对物料的适应性强，停留时间短，通常为几秒或几十秒，因此可适应高粘度（如鞣酸提取物、蜂蜜等）和易结晶的物料、水垢和热敏感。但其结构复杂，功耗大，每平方米传热面需1.5-3kW左右。此外，其加工能力小，制造安装要求高。
3、直接接触传热蒸发器
在实际生产中，有时也采用直接接触式传热蒸发器。它将燃料（通常是天然气和石油）与空气混合，并在浸没在溶液中的燃烧室中燃烧。产生的高温火焰和烟气通过燃烧室下部的喷嘴直接喷入蒸发的溶液中。高温气体与溶液直接接触，进行传热，使水分蒸发汽化，产生的水蒸气和废气一起从蒸发器顶部排出。燃烧室在溶液中的浸入深度一般为0.2-0.6m，离开燃烧室的气体温度可达1000℃以上。由于是直接接触传热，其传热效果很好，热利用率高。由于不需要固定的传热壁，结构简单，特别适用于易结晶、易结垢、易腐蚀的物料的蒸发。已广泛用于废酸处理和硫酸铵溶液的蒸发。但是，如果蒸发的料液不允许被烟气污染，这种类型的蒸发器一般是不适用的。而且由于大量烟气的存在，限制了二次蒸汽的利用。此外，由于喷嘴浸入高温液体中，更容易损害。从上面的介绍可以看出，蒸发器的结构类型很多，各有优缺点和适用场合。在选择型号时，首先要看它是否能适应被蒸发物料的工艺特性，包括物料的粘度、热敏性、腐蚀性，以及是否容易结晶或结垢等，然后再要求其结构简单，制造容易，金属消耗量大。少、维修方便、传热效果好等特点。