板式降膜蒸发器
在制浆碱回收蒸发设备上,针对不同浆种的黑液特性,进行了多方面的设计比较,选用板式降膜蒸发器或者管式降膜蒸发器。
工作原理:料液从底部循环泵,送至加热器顶部,通过分配器在加热板外表面形成均匀分布的液膜,依靠重力向下流动,完成蒸发过程。加热蒸汽通过集汽箱均匀地进入每张加热板片,在板内冷凝发出热量,冷凝水由加热器底部的集液管排出。料液受热蒸发而生成的二次蒸汽,从板片表面逸出,进入壳体后向动,经除沫器后排出。
技术特点:(1)加热板片特有的三维表面,能促进液膜的湍流程度大化;板片外表面不易结垢。所以,板式降膜蒸发器的传热系数高,清洗周期长,清洗方便。(2)在同一容器内可以设置多组板片,分别使用不同的加热介质。(3)经过特殊设计,加热板片内部可以实现自汽提,实现冷凝水的清污分流。(4)雾沫夹带小,二次蒸汽质量高。
主要结构:
加热板片
加热板片是板式降膜蒸发器重要的部件,从它的制作工艺开始就决定了它的制作加工合理性、使用后的安全性与适用性。其特点有:
a、板片周边采用滚焊技术,消除了过去由于采用缝焊方法,设备在使用中因焊接材料的腐蚀与磨损发生泄漏。
b、根据工况要求,合理调整板片的鼓压高度。它的依据在于:在满足供汽要求(蒸汽流量与比容)的情况下,尽量减少鼓压高度,以达到增加板片的耐压强度,并在板间距一定的情况下,增加了板片之间的缝隙宽度,有利于蒸发出的二次蒸汽逸出。
c、对于温度较高的Ⅰ效,增加板片的点焊密度。通过实验测试,板片的耐压强度提高了80%。
d、对于采用结晶蒸发的效体,除选定合理的鼓压厚度、焊点密度外,板片的供汽方式采用管道分配,在满足相对高温、高压供汽的前提下,消除了箱体分配的焊接应力、高温变形和耐压不足等问题。
e、各效板式降膜蒸发器全部采用冷凝水管道输出的设计,取消传统的冷凝水集箱。主要因为冷凝水集箱设计,由于焊接工艺的要求限制,换热板内总有约50mm的积水高度,它所带来的弊病是可想而知的。管道输出设计换热板内积水为零,不仅解决了集箱设计的焊接应力问题,还有效防止了由于板片积水极容易带来的汽、水冲击等问题。
分配器
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顶部加入,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(例如在0.05~0.45Ns/m2范围内)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。
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,料液过程中没有形成太大冲击,避免了泡沫的形成。
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