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降膜式蒸发器的工作过程尤为重要,物料在蒸发器内停留的时间很短,但传热系数较高,因此大多数热敏性物料是非常适合降膜式蒸发器的。
蒸发器、 预热器、 分离器、 冷凝器、凝水罐等做成了多效降膜式蒸发器。蒸发器蒸发器是列管式的换热器,管程用作液体的流入与流出,壳程用作对蒸汽进行加热,液体的物料从蒸发器顶部进入,通过分布器的分布进入到加热管中,其液体沿着加热管向下流出,并在加热过程中被蒸发,浓缩的液体与气体在进行分离。预热器卧式列管式管热气是预热器的特点,其管程通的是液体的物料,壳程则通的是二次蒸汽,所谓二次蒸汽,就是在蒸发过程中产生的蒸汽。预热器的作用主要体现在两个方面:一是对进入蒸发器的物体进行预热;二是将二次蒸汽冷却,便于回收并利用。
降膜式浓缩设备与升膜式浓缩设备一样,都属于自然循环的液膜式浓缩设备。为了使料液能均匀分布于各管道,沿管内壁流下,在管的顶部或管内安装有降膜分配器,其结构形式有锯齿式、导流棒式、旋液导流式等多种。它与升膜式蒸发器一样,具有传热和受热时间短的特点,适用于果汁及乳制品生产。
待浓缩的料液从顶部进入加热器内,在料液分布器的作用下,均匀地进入加热管中,受 二次蒸汽的快速流动和本身重力作用物料沿管内壁呈膜状自然向下流动,并受热不断蒸发浓缩。浓缩后的料液与二次蒸汽进入分离器进行分离,二次蒸汽从分离器顶部排出,浓缩液由底部排出。使用降膜浓缩罐能良好运作的一个关键因素是物料在加热表面获得均匀分散。为了使料液均匀分布于各加热管,沿管内壁流下,在管的顶部或管内安装降膜分布器。
强制循环蒸发器是依靠外加力——循环泵使液体进行循环。它的加热室有卧式和立式两种结构,液体循环速度大小由泵调节。根据分离室循环料液进出口的位置不同,它又可以分为正循环强制蒸发器及逆循环强制蒸发器,循环料液进口位置在出口位置上部的称为正循环,反之为逆循环。逆循环强制蒸发器具有更多优点。
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。
刮板蒸发器,它是一种适应性很强的新型蒸发器,例如对高粘度、热敏性和易结晶、结垢的物料都适用。它主要由加热夹套和刮板组成,夹套内通加热蒸汽,刮板装在可旋转的轴上,刮板和加热夹套内壁保持很小间隙,通常为0.5~1.5mm。料液经预热后由蒸发器上部沿切线方向加入,在重力和旋转刮板的作用下,分布在内壁形成下旋薄膜,并在下降过程中不断被蒸发浓缩,完成液由底部排出,二次蒸汽由顶部逸出。在某些场合下,这种蒸发器可将溶液蒸干,在底部直接得到固体产品。
刮板蒸发器,能力大,对水和有机溶剂等溶液的蒸发量100—300Kg/h·m²。刮板蒸发器被处理物料在蒸发面停留时间短,约±10秒左右,不结焦,不结垢。刮板蒸发器可以实现真空条件下低温蒸发。
悬筐式蒸发器是中央循环管式蒸发器的改良,清洗时加热管束可以取出,用备用的加热管束替换,节省了等待的时间。加热蒸汽由中央管进入管束的管间。包围管束的外壳外壁面与蒸发器外壳内壁的环隙通道代替了中央循环管,操作时溶液沿环隙通道下降而沿加热管束上升。一般环隙截面积约为加热管束总截面积的-150%,较中央循环管蒸发器的比例大,故改善与加速了料液的循环速度,循环速度可达1m/s--1.5m/s,不但提高了传热效果,也阻止了加热管内的结垢,这种蒸发器传热面积限于100m以下,总传热系数在600W/( m .℃)-3500/(m .℃)之间。