降膜式蒸發(fā)器是蒸發(fā)設備中的一種,在國外應用已經(jīng)有相當長的一段時間,其主要優(yōu)點有:(1)傳熱效率高;(2)物料停留時間更短;(3)可應用于更小的溫差工況;(4)內(nèi)部沒有壓力差,內(nèi)部物料物性一致,使內(nèi)部傳熱系數(shù)更統(tǒng)一等。其中,物料停留時間短,使其更加適用于熱敏性物料的蒸發(fā)工作。因此,降膜式蒸發(fā)器也廣泛應用于食品、藥品、飲料和造紙等行業(yè),典型的降膜式蒸發(fā)器的工藝流程如圖1所示。
分布器的設計
分布器是液體能否成膜的關鍵所在,一般來說分布器要求能同時完成以下任務:
(1)應該能將液體分布至每根換熱管;
(2)應該能將液體分布在換熱管的內(nèi)表面;
(3)蒸汽能夠自由通過換熱管,且不影響液體分布工作;
(4)能夠允許在過流工況下正常工作;
(5)能夠從底部進行清洗;
(6)不會導致液體停留時間過長。
研究表明,當浸潤程度(wetting range)低于0.2 kg/(m·s)時,蒸發(fā)器的整體換熱系數(shù)將會被t/tmin的比值修正。同樣,也有研究表明,當浸潤程度(wetting range)低于0.08 kg/(m·s)時,蒸發(fā)器的整體換熱系數(shù)將會降低13%左右。提高浸潤程度的方法一般認為是加大管徑或換熱管長度,這也是降膜蒸發(fā)器的管徑能達到φ50.8mm、管長一般取5~10m的原因。
降膜式蒸降膜式蒸發(fā)器的設計要點,即液體分布效果的好壞:分布得好,則流量控制到位,浸潤問題就解決了,換熱效果也就上來了;分布得差,則不能形成理想的薄膜蒸發(fā),換熱效果就差,也容易出現(xiàn)蒸發(fā)器重度結(jié)垢或紅銹現(xiàn)象,影響設備使用壽命。