强制循环蒸发器用于避免在加热面上沸腾的产品而形成结垢或产生结晶。为此,管中的流动速度必须高。当循环液体流过热交换器时被加热,然后在分离器的压力降低时部分蒸发,
从而将液体冷却至对应该压力下的沸点温度。由于循环泵的原因,蒸发器的操作与温差基本无关。物料的再循环速度可以精确调节。蒸发速率设定在一定的范围内。
在结晶应用中,晶体可以通过调节循环流动速度和采用特殊的分离器设计从循环晶体泥浆中分离出来。设备采用泵强制循环,具有蒸发速率高,浓缩比重大,特别适用于浓度或粘度较高物料的蒸发;
工作原理
强制循环蒸发器
蒸发设备的一类。溶液在设备内的循环主要依靠外加动力所产生的强制流动。循环速度一般可达1.5-3.5米/秒。传热效率和生产能力较大。原料液由循环泵自下而上打入,
沿加热室的管内向**动。蒸汽和液沫混合物进入蒸发室后分开,蒸气由上部排出,流体受阻落下,经圆锥形底部被循环泵吸入,再进入加热管,继续循环。
降膜蒸发器可分为效降膜蒸发器、双效降膜蒸发器、三效降膜蒸发器、四效降膜蒸发器等。
各效蒸发器、各效分离器、冷凝器、热压泵、真空泵、各效料液输送泵、冷凝水泵、操作平台、电器控制柜、液位自控系统及阀门管路等。
由于整套设备加热系统蒸汽加热均匀、料液为液膜式流动蒸发,所以具有传热效率高,加热时间短等主要特点。如再配置热压泵,更具节能降耗,蒸汽耗量低、冷却水循环量低等优点。
物料沿管内壁向下加速加压流动蒸发,适应粘度较大的料液蒸发浓缩。
由于物料在每根管内成膜状蒸发,料液加热时间非常短,所以特别对食品蒸发浓缩非常有利,较大的保存了食品的营养成份。
蒸发过程在真空作用下,既保证了物料的卫生要求,也保证了环保要求,同时大大降低了蒸发温度,加上配置热压泵,部份二次蒸汽经热压泵重新吸入与生蒸汽混合,既节约了生蒸汽,同时由于通过热压泵的蒸汽呈喷射雾状进入加热壳体,蒸汽迅速扩散,料液加热温和,所以适合热敏性物料的浓缩。
设备适用于发泡性物料蒸发浓缩,由于料液在加热管内成膜状蒸发,即形成汽液分离,同时在效体底部,料液大部份被抽走,只有少部份料液进入分离器强化分离,料液整个过程没有形成太大冲击,较大地减少泡沫的生成。
对于食品蒸发浓缩,设备可同时具备杀菌功能,物料先经预热,然后进入杀菌器,达到94度以上,维持24秒左右,即进入一效效体,物料迅速闪蒸,温度瞬间下降。
设备可配备CIP清洗系统,实现就地清洗,整套设备操作方便,无死角。
设备连续进出料。
设备可配置自动化系统,实现进料量自动控制,加热温度自动控制,出料浓度自动控制,清洗自动控制,还可配备突发停电、故障时对敏感性物料的保护措施。其它安全、报警等自动化操作控制。
适用范围:
适用于蒸发后浓度低于饱和浓度值的盐类物料,及热敏性、粘滞性、发泡性、浓度较低,流动性较好的酱类物料。特别适用于牛奶、葡萄糖、淀粉、木糖、制药、化工、生物工程、环保工程、废液回收等行业进行低温连续式蒸发浓缩,具有传热效率高,物料受热时间短等主要特点。
自然循环蒸发器
系统组成:
各效加热器、各效分离器、冷凝器(混合式或表面式)、进料泵、出料泵、真空泵、冷凝水泵、操作平台、电器控制柜、液位自控系统及阀门管路等。
工作原理:
自然外循环蒸发器中溶液靠料液密度差循环:液体在加热室管内受热,温度升高,密度变小,与循环管道中的冷溶液产生密度差引发液体在加热管内向上、循环管内向下的循环流动。被加热后的溶液以显热的形式进入蒸发室闪蒸、降温。之后又向下进入循环管,循环加热蒸发。
产品特点:
自然循环蒸发溶液在设备内的循环速度不大,一般小于1米/秒。为了防止结垢和晶析,加热管应在完全浸没状态下操作。这种蒸发器适用于结垢不严重和腐蚀性较小溶液的浓缩。其优点为结构简,便于制造,动力消耗低。缺点是溶液循环速度较慢不适用于粘度较大、有大量结晶的物料,不能就地清洗,物料受热时间过长,不适于热敏性物料。
适用范围:
适用于结垢不严重和腐蚀性较小溶液的浓缩。
蒸发器蒸发能力:100~10000kg/h(系列)
工业废水蒸发器
系统组成:
各效加热器、各效分离器、各效结晶器、冷凝器(混合式或表面式)、各效强制循环泵、冷凝水泵、真空泵、操作平台、电器控制柜、液位自控系统及界内管道阀门等组成。
产品特点:
1.本设备处的物料特性适应围广。其中主要针对蒸发过程容易结垢的物料、蒸发过程有晶体析出的物料。随着浓缩浓度提高,粘度相应增加的物料、有不溶性固形物的物料等;
2.在蒸发过程中,物料通过强制循环在管内快速流动,受热均匀、传热系数高、并可防止干壁现象。
3.料液通过强制循环泵快速经过加热器加热,**部出来以切线式进入分离器(结晶器),汽液分离效果好。
4.物料通过设备抽真空低温蒸发结晶,加上连续式进出料,保证了饱和精浆液的连续式输出,采用*特设计的结晶器,能满足连续进料,连续排料的工艺要求,结晶器与强制循环泵形成了的配合,其内部结构使得晶体和清液得到快速有效的分离。 。
5.设备结构紧凑、占地面积小,布局流畅、操作方便、性能稳定等。
6.设备可配置自动化系统,实现进料自动控制,加热温度自动控制,出料浓度自动控制,还可配备突发停电、故障时对结晶物料的保护措施,其它安全、报警等自动化操作控制。
适用范围:
适用于氯化钠、、、甘铵酸、苯丙铵酸;硝酸钠、、氯化钙、硫酸铵、氢氧化钠等物料的蒸发与结晶。
废水蒸发器蒸发能力:1000~60000kg/h(系列)
根据物料的特性及蒸发量的大小,可设计成效或多效蒸发机组。
本装置主要适用于有结晶体析出的溶液。
主要用于化工行业、金属业的冶炼、大型钢厂的酸洗废液、电厂的湿法脱硫废液处对用户提供的有晶体析出的溶液的成份、含量都会做出具体的技术方案,供用户参考与选择!
食品酱类蒸发器
系统组成:
各效加热器、各效分离器、冷凝器(混合式或表面式)、各效强制循环泵、冷凝水泵、真空泵、操作平台、电器控制柜、液位自控系统及界内管道阀门等组成。
产品特点:
1.设备处的物料特性适应围广。其中主要针对蒸发过程中流动性差,容易结垢的物料、随着浓缩浓度提高,粘度相应增加的物料、有不溶性固形物的物料等;
2.在蒸发过程中,物料加热通过强制循环在管内快速流动,受热均匀、传热系数高、并可防止干壁现象。
3.料液通过强制循环泵快速经加热器加热,**部出来直接切线式进入分离器,汽液分离效果好。
4.物料通过设备蒸发浓缩,抽真空低温蒸发浓缩,加上连续式进出料,加热蒸发时间短,适用于食品酱料物料的热敏性蒸发浓缩。
5.设备结构紧凑、占地面积小,布局流畅、操作方便、性能稳定等。
6.设备可配置自动化系统,实现进料自动控制,加热温度自动控制,出料浓度自动控制,还可配备突发停电、故障时对敏感性物料的保护措施,其它安全、报警等自动化操作控制。
适用围:
适用于粘度较大,流动性较差的酱类物料和结垢性大的物料(如番茄酱,猕猴桃酱等的浓缩)。
蒸发器蒸发能力:1000~60000kg/h(系列)
根据物料的特性及蒸发量的大小,可设计成对用户提供溶液的成份、含量都会做出具体的技术方案,供用户参考与选择!
刮板薄膜蒸发器
工作原理:
刮板式薄膜蒸发器是利用高速旋转将液体分布成均匀薄膜而进行蒸发或蒸馏的一种高效蒸发、蒸馏设备,也可进行脱臭、脱泡反应及加热、冷却等元操作。本设备采用离心式动沟槽转子,是目前国外结构蒸发器,在流量很小的情况下也能形成薄膜,在筒体蒸发段内壁表面附着处液中的淤积物可被活动刮板迅速移去,和固定间隙的刮板蒸发器相比,蒸发量可提高40-69%。
主要特点:
1:传热系数值高,蒸发能力大,蒸发强度可达到200kg/m2·hr,热效率高。
2:物料加热时间短,约5秒至10秒之间,且在真空条件下工作,对热敏性物料更为有利,保持各种成份不产生何分解,保证产品质量。
3:适应粘度变化围广,高低粘度物均可以处,物料粘度可高达10万厘泊(CP)
4:改变刮板沟槽旋转方向,可以调节物料在蒸发器的打时间。
5:蒸发段筒体内壁经过精密镗削并抛光处,表面不易产生结焦、结垢。
6:操作方便,产品指标调节容易,在密闭条件下,可以自控进行连续性生产。
7:设备占地面积小,结构简,维修方便,清洗容易。
使用范围:适用于中、西制药、食品、轻工、石油、化工、环保等。
1.低压降(△P)是薄膜的关键优点:要将蒸发的物料以蒸汽的状态从加热面送到*的冷凝器,需要一定的压差。在一般的蒸发器中,这种压力降(△P)通常是比较高的,有时甚**得难以接受。但在薄膜蒸发器中气体有较大的穿越空间能力,蒸发器内的压力几乎能看成与冷凝器中的压力相等,压力降损失较小。
2.高真空、低蒸发温度:正由于薄膜蒸发器的低压降,所以薄膜蒸发器的蒸发过程可以在高真空度与相应的较低温度条件下进行。此特点特别适合热敏性物料的低温蒸发。
3.自清洁加热面:带有刮板的薄膜,其刮板在加热表面动,所以对液膜不断地搅动和更新,能成功的应用于有可能在加热表面结垢情况的物料蒸发和蒸馏。
4.总传热系数高:由于加热表面上的液膜厚度是控制总传热系数的重要的参数之一,所以利用刮壁器的连续接触,可设计方便地加以控制。
5.物料过流时间短:刮板端面上带有一定角度的沟槽推动料液在加热表面上呈螺旋状连续地向下移动并脱离加热面。利用这一方法把停留时间降到小,消除了热分解,聚合或变质。改变转子的转速或刮板沟槽上的角度可以控制停留时间。
6.适应性强、操作方便:由于薄膜蒸发器显著特点:适宜平稳蒸发和热敏性物料的蒸馏。所以高粘度的物料或者随浓度的提高粘度急剧增加的物料,其蒸发过程也能平稳操作。
由于刮板的运动,将物料不断地在蒸发面上刮成薄膜,物料成湍流状态,以达到薄膜蒸发的效果。根据物料的粘度等特性,蒸发器可分为以下几种刮板形式:
活动刮板:活动刮板是一种基本、常见的刮板形式。活动刮板的形式有:SR型、SL型、DR型、DL型,其导液沟槽倾角有30°、45°或60°。
常见故障的排除 由于操作条件、使用方法等因素的变化,常导致设备不能正常运行,甚至使浓缩过程中断。因此,了解浓缩设备的正常操作条件和使用方法对设备操作、维修人员来说是必不可少的。
(1)三效蒸发器运行失败。低真空太低,不能保持浓缩物的沸点,二次蒸汽的温度升高,从而降低加热蒸汽和浓缩物之间的有效温差,减少热传递并减慢蒸汽蒸发速率,而且加热材料的加热温度,影响活性成分的保存。真空度过低,除了质量集中的影响外,还降低了设备的生产能力。低真空的原因如下:
(1)将各部分的设备浓缩到空气中。空气的渗透增加了真空设备的额外负担,甚至会导致故障。
(2)冷却水不足。除了泵设备的原因外,缺少冷却水主要是由于管道堵塞,造成阀门损坏。冷却水的量不足以使二次蒸汽不能及时冷凝,严重影响真空设备的运转。
(3)冷却水温度过高。冷却水进入水温过高,集中加热产生的大量二次蒸汽不能及时冷凝,浓缩设备,真空度将迅速降低。
(4)使用蒸汽压力过高。加热蒸汽压力太高,不足以丰富设备的蒸发速度快速增加,大量二次蒸汽生产增加了冷却设备的负荷,使真空逐渐减少。降低真空度也会增加材料的蒸发温度,同时影响产品质量,终降低设备生产能力。
(5)真空设备有故障。
废水蒸发器
废水蒸发器 针对化工**废水高盐分高浓度等特点,基于蒸发浓缩结晶的原理.采用多效减压蒸发浓缩结晶**废水,对浓缩液中的盐分进行分离后,通过集盐器进行回收,浓缩液进行干燥回收或焚烧处理,,蒸发后的冷凝水一般通过后续的生化处理进行处理,可以实现废水排放的标准。
蒸发器每小时蒸发量从小到大分为1-30吨,其中四效蒸发器浓缩比达到10~15%。可以按交钥匙工程交工。
中文名 废水蒸发器 作 用 针对化工**废水高盐分高浓度 原 理 采用多效减压蒸发浓缩结晶** 特 点 蒸发水量可达0.5t/h~100t/h
目录
1 基本信息
2 特点
3 耗能比
基本信息
设备表:
规格型号 规格型号
一效蒸发器 直接冷凝器
二效蒸发器 冷凝水预热器
三效蒸发器 离心泵
四效蒸发器 现场仪表
显示、控制柜 冷凝水罐
平台框架 配管
安装、调试 工程设计、技术服务
2、含废水多效减压蒸发器
二效蒸发器结晶装置介绍
二效热泵蒸发工艺,考虑到了浓缩液的出料温度,保证浓缩液不析出结晶。
原液进料首先经过预热器,然后进入蒸发器,将预热部分和蒸发部分分开,使蒸发器列管全部用于蒸发,提高了蒸发器的蒸发效率。原液分级预热充分利用了低温蒸汽的潜热提高了热效率。
效加热室的冷凝水进入*二效加热室的壳程,会闪蒸出部分蒸汽,充分利用了高温冷凝水的显热,减少了生蒸汽的消耗。
效蒸发器采用低温加热,可以使热泵的抽气系数提高,整套装置的蒸汽单耗为0.45吨汽/吨水。
设备表:
规格型号 规格型号
一效蒸发器 直接冷凝器
一效分离室 二次蒸汽管路
二效蒸发器 真空泵
二效分离室 仪表阀门管道平台配电
热泵 物料储罐
循环泵 结晶罐
冷凝水罐 离心机
特点
① 蒸发水量可达0.5t/h~100t/h
② 正常运行时该系统只用电,蒸发每吨水的能耗为15KW.h至100KW.h,其运行费用为多效蒸发的1/8~1/2。
③ 是目前节能的蒸发器,多为单效蒸发,加热温差小,停留时间短,适于热敏性物料。
④ 结构紧凑,占地面积小。
⑤ 设备通过PLC控制实现自动运行,能够长期连续稳定运行。
2、蒸汽压缩机
废水蒸发器为机械式蒸发器,其主要特点在于蒸汽压缩机。蒸汽压缩机通过机械式压缩,提高水蒸汽的压力和温度。根据风量和压缩要求选择不同类型的蒸汽压缩机,蒸汽压缩机的转速由变频器调节,可根据实际需求调整压缩机转速压缩机设有温度监控探头和振动探头,保证其长期正常运行。
降膜蒸发器
降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入,经液体分布及成膜装置,均匀分配到各换热管内,在重力和真空诱导及气流作用下,成均匀膜状自上而下流动。流动过程中,被壳程加热介质加热汽化,产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室,汽液经充分分离,蒸汽进入冷凝器冷凝(单效操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质,从而实现多效操作,液相则由分离室排出。
中文名 降膜蒸发器 外文名 Falling film evaporator 流动方式 成均匀膜状自上而下流动 工艺流程形式 顺流(并流)、逆流、混流、平流 应 用 医药、食品、化工 特 点 传热系数较高
简介
工艺流程
▪ 顺流
▪ 逆流
▪ 混流
▪ 平流
适用范围
简介
蒸发是浓缩溶液的单元操作,通常溶剂可挥发,而大多数溶质的蒸气压趋近于零,不能挥发。溶液在沸腾条件下,用汽化的办法,排除部分溶剂,使其浓缩的过程,叫做蒸发。在大部分情况下蒸发器用水蒸气作为加热介质(通常称之为加热蒸汽、一次蒸汽或新鲜蒸汽),通过金属壁间接传热给溶液,溶液受热后,溶剂沸腾汽化,产生的蒸汽(大多数情况下也是水蒸气)叫做二次蒸汽。
立式降膜蒸发器和降膜式再沸器如下图(a)和图(b)所示。料液从**部进入料液分布器。料液分布器把料液均匀地分布到每根加热管中,并使其呈膜状沿管内壁往下流动,液膜受到从管壁传人的热量而蒸发汽化。当传热温差不大时,汽化发生在强烈扰动着的膜的内表面,而不是在加热管与液膜的界面(即加热管内表面),因此不易结垢。产生的蒸汽通常是与液膜并流往下。由于汽化表面很大,蒸汽中的液沫夹带量较少,料液在管内壁呈膜状流动,不充满管子的整个截面,所以通过的料液量可以很少。
降膜蒸发器
料液分布器是降膜蒸发器的关键部件,降膜蒸发器的热交换强度和生产能力实质上取决于料液沿换热管分布的均匀程度。所谓均匀分布不仅是指液体要均匀地分配到每一根管子中,还要沿每根管的全部周边均匀分布,并在整个管子的长度上保持其均匀性。当料液不能均匀地湿润全部加热管的内表面时,缺液或少液表面就可能因蒸干而结垢,结垢表面反过来又阻滞了液膜的流动从而使邻近区域的传热条件进一步恶化。
工艺流程
工艺流程有顺流(并流)、逆流、混流(错流)、平流四种形式:
顺流
溶液和蒸汽流向相同,都由一效顺序流到末效。原料液用泵送入一效,依靠各效间的压差,自动流入下一效,完成液自末效(一般是在负压下操作)用泵抽出。由于后一效的压力低,溶液的沸点也低,溶液从前效进入后一效时会闪蒸部分水分,产生的二次汽也较多,由于后效的浓度较前效高、操作温度低,往往效的传热系数比末效高很多。顺流流程一般适宜处理在高浓度的情况下为热敏性的物料。
逆流
原料由泵从末效依次送入前效,完成液由一效排出,料液与蒸汽逆向流动。一般适宜处理粘度随温度和浓度变化较大的溶液,不易处理热敏性物料。
混流
顺逆流流程的结合,兼有顺逆流的优点避其缺点,但操作复杂,要求自控程度很高。
平流
各效都加料都出完成液,各效都有结晶析出,可及时分离结晶,一般用于饱和溶液的蒸发。
降膜蒸发系统的特点
1) 降膜式蒸发器的料液是从蒸发器的**部加入,在重力作用下沿管壁成膜状下降,并在此过程中蒸发增浓,在其底部得到浓缩液。降膜式蒸发器可以蒸发浓度较高、粘度较大物料。
2) 由于溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动,传热系数较高。
3) 停留时间短,不易引起物料变质,适于处理热敏性物料。
4) 液体滞留量小,降膜蒸发器可以根据能量供应、真空度、进料量、浓度等的变化而采取快速运作。近常数,
5) 由于工艺流体仅在重力作用下流动,而不是靠高温差来推动,可以使用低温差蒸发。
6) 降膜蒸发器适用于发泡性物料蒸发浓缩,由于料液在加热管内成膜状蒸发,即形成汽液分离,同时在效体底部,料液大部份即被抽走,只有少部份料液与所有二次蒸汽进入分离器强化分离,料液整过程没有形成太大冲击,避免了泡沫的形成。
适用范围
降膜式蒸发器广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水或**溶媒溶液的蒸发浓缩浓,并可广泛用于以上行业的废液处理。尤其是适用于热敏性物料,该设备在真空低温条件下进行连续操作,具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、且能保证物料在蒸发过程中不变性。