談化工企業(yè)蒸發(fā)設(shè)備在化工工藝過(guò)程中的分類

郝文強(qiáng)

摘 要：隨著工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，蒸發(fā)設(shè)備亦不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新，種類繁多，結(jié)構(gòu)各異。其分類方法也有不同，本文對(duì)化工工藝蒸發(fā)設(shè)備的分類進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

關(guān)鍵詞：化工；工藝； 蒸發(fā)設(shè)備；分類

隨著工業(yè)技術(shù)的迅猛發(fā)展，蒸發(fā)設(shè)備亦不斷地改進(jìn)和創(chuàng)新，種類繁多，結(jié)構(gòu)各異。其分類方法也有不同；按使用目的分類，可分為濃縮用蒸發(fā)器和海水淡化蒸發(fā)器等；按操作分類，可分為單效、多效、二次蒸氣壓縮式和多級(jí)閃發(fā)式、多效多級(jí)閃發(fā)式等；按流程分類，可分為間歇式、連續(xù)式或單流型、自然循環(huán)型、強(qiáng)制循環(huán)型；按加熱部分的結(jié)構(gòu)分類，可分為管式和非管式；按沸騰區(qū)分類，可分為管內(nèi)沸騰和管外沸騰等。

1.循環(huán)型（非膜式）蒸發(fā)器

這類蒸發(fā)器的特點(diǎn)是溶液在蒸發(fā)器內(nèi)作連續(xù)的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，以提高傳熱效果，緩和溶液結(jié)垢情況。由于引起循環(huán)運(yùn)動(dòng)的原因不同，可分為自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)兩種類型。前者是由于溶液在加熱室不同位置上的受熱程度不同，產(chǎn)生了密度差而引起的循環(huán)運(yùn)動(dòng)；后者是依靠外加動(dòng)力迫使溶液沿一個(gè)方向作循環(huán)流動(dòng)。

1.1中央循環(huán)管式（或標(biāo)準(zhǔn)式）蒸發(fā)器

中央循環(huán)管式蒸發(fā)器加熱室由垂直管束組成，管束中央有一根直徑較粗的管子，細(xì)管內(nèi)單位體積溶液受熱面大于粗管中的，即前者受熱好，溶液汽化得多，因此細(xì)管內(nèi)氣液混合物的密度比粗管內(nèi)的小，這種密度差促使溶液作沿粗管下降而沿細(xì)管上升的連續(xù)規(guī)則的自然循環(huán)運(yùn)動(dòng)。粗管稱為降液管或中央循環(huán)管，細(xì)管稱為沸騰管或加熱管。

1.2懸筐式蒸發(fā)器

懸笸式蒸發(fā)器是中央循環(huán)管蒸發(fā)器的改進(jìn)。加熱蒸氣由中央蒸氣管進(jìn)入加熱室，加熱室懸掛在器內(nèi)，可由頂部取出，便于清洗與更換。包圍管束的外殼外壁面與蒸發(fā)器外殼內(nèi)壁面間留有環(huán)隙通道，其作用與中央循環(huán)管類似，操作時(shí)溶液形成沿環(huán)隙通道下降而沿加熱管上升的不斷循環(huán)運(yùn)動(dòng)。溶液循環(huán)速度較高，改善了加熱管內(nèi)結(jié)垢情況，并提髙了傳熱速率。

1.3外熱式蒸發(fā)器

外熱式蒸發(fā)器的加熱管較長(zhǎng)，其長(zhǎng)徑之比為50？100。由于循環(huán)管內(nèi)的溶液未受蒸氣的影響，其密度較加熱管內(nèi)的大，因此形成溶液沿循環(huán)管下降而沿加熱管上升的循環(huán)運(yùn)動(dòng)。

1.4強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器

在處理黏度大、易結(jié)垢或易結(jié)晶的溶液時(shí)，可采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。這種蒸發(fā)器內(nèi)的溶液是利用外加動(dòng)力進(jìn)行循環(huán)的，這種蒸發(fā)器的缺點(diǎn)是動(dòng)力消耗大，因此使用這種蒸發(fā)器時(shí)加熱面積受到一定限制。

2.膜式（單程型）蒸發(fā)器

上述各種蒸發(fā)器的主要缺點(diǎn)是加熱室內(nèi)滯料量大，致使物料在高溫下停留時(shí)間長(zhǎng)，特別不適于處理熱敏性物料。在膜式蒸發(fā)器內(nèi)，溶液只通過(guò)加熱室一次即可濃縮到需要的濃度，停留時(shí)間僅為數(shù)秒或十余秒鐘。操作過(guò)程中溶液沿加熱管壁呈傳熱效果最佳'的膜狀流動(dòng)。

2.1升膜蒸發(fā)器

升膜蒸發(fā)器的加熱室由單根或多根垂直管組成。原料液經(jīng)預(yù)熱達(dá)到沸點(diǎn)或接近沸點(diǎn)后，由加熱室底部引入管內(nèi)，為高速上升的二次蒸氣帶動(dòng)，沿壁面邊呈膜狀流動(dòng)、邊進(jìn)行蒸發(fā)，在加熱室頂部可達(dá)到所需的濃度，完成液由分離器底部排出。若將常溫下的液體直接引入加熱室，則在加熱室底部必有一部分受熱面用來(lái)加熱溶液，使其達(dá)到沸點(diǎn)后才能汽化，溶液在這部分壁面上不能呈膜狀流動(dòng)，而在各種流動(dòng)狀態(tài)中，又以膜狀流動(dòng)效果最好，故溶液應(yīng)預(yù)熱到沸點(diǎn)或接近沸點(diǎn)后再引入蒸發(fā)器。

2.2降膜蒸發(fā)器

若蒸發(fā)濃度或黏度較大的溶液，可采用降膜蒸發(fā)器，它的加熱室與升膜蒸發(fā)器類似。原料液由加熱室頂部加入，經(jīng)管端的液體分布器均勻地流入加熱管內(nèi)，在溶液本身的重力作用下，溶液沿管內(nèi)壁呈膜狀下流，并進(jìn)行蒸發(fā)。為了使溶液能在壁上均勻布膜，且防止二次蒸氣由加熱管頂端直棲竄出，加熱管頂部必須設(shè)置加工良好的液體分布器。

參考文獻(xiàn)：

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