薄膜蒸發(fā)器原理及規(guī)格

1、創(chuàng)作編號：GB8878185555334563BT9125XW創(chuàng)作者：鳳嗚大王*薄膜蒸發(fā)器（無錫海源）一、概述薄膜蒸發(fā)器是通過旋轉(zhuǎn)刮膜器強(qiáng)制成膜，并高速流動，熱傳遞效率高停留時間短（約1050秒），可在真空條件下進(jìn)行降膜蒸發(fā)的一種新型高效蒸發(fā)器。它由一個或多個帶夾套加熱的圓筒體及筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)的刮膜器組成。刮膜器將進(jìn)料連續(xù)地在加熱面刮成厚薄均勻的液膜并向下移動；在此過程中，低沸點(diǎn)的組份被蒸發(fā)，而殘留物從蒸發(fā)器底部排出。二、性能特點(diǎn)真空壓降小：物料汽化氣體從加熱面送到外置的冷凝器，存在一定的壓差。在一般的蒸發(fā)器中，這種壓力降（Ap）通常是比較高的，有時甚至高得難于接受。而刮板式薄膜蒸發(fā)器有較大的氣體穿

2、越空間，蒸發(fā)器內(nèi)壓力能看成與冷凝器中的壓力幾乎相等，因此，壓力降很小,真空度可達(dá)5mmHg。操作溫度低：由于上述特性，這使得蒸發(fā)過程可以保持在較高真空度條件下進(jìn)行。由于真空度的提高，與之相應(yīng)的物料沸點(diǎn)迅速降低，因此，操作可以在較低溫度下進(jìn)行，降低了產(chǎn)品的熱分解。受熱時間短：由于刮板式薄膜蒸發(fā)器的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，刮膜器具有泵送作用，使得物料在蒸發(fā)器內(nèi)的停留時間很短；另，在加熱的蒸發(fā)器上由于薄膜的高速湍流使得產(chǎn)品不會滯留在蒸發(fā)器表面。因此，特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā)。蒸發(fā)強(qiáng)度高:物料沸點(diǎn)的降低，增大了同熱介質(zhì)的溫度差；刮膜器的功能，減小了呈現(xiàn)湍流狀態(tài)的液膜厚度，降低了熱阻。同時，在這過程中抑制物料在加熱

3、面結(jié)壁、結(jié)垢，并伴有良好的熱交換，因此，提高了刮板式薄膜蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)。操作彈性大：正是由于刮板式薄膜蒸發(fā)器獨(dú)有的性能，使其適宜于處理熱敏性和要求平穩(wěn)蒸發(fā)的、高粘度的及隨濃度提高粘度急劇增加的物料，其蒸發(fā)過程也能平穩(wěn)蒸發(fā)。它還能成功地應(yīng)用于含固顆粒、結(jié)晶、聚合、結(jié)垢等情況物料的蒸發(fā)和蒸餾。三、應(yīng)用領(lǐng)域在熱交換工程中，刮板式薄膜蒸發(fā)器得到廣乏的應(yīng)用。尤其對熱敏性物料（時間短暫）的熱交換，刮膜器有利于熱交換的進(jìn)行，并通過不同的刮膜器設(shè)計(jì)，能進(jìn)行復(fù)雜產(chǎn)品的蒸餾。刮膜蒸發(fā)器已在下述領(lǐng)域用于蒸發(fā)濃縮、脫溶、汽提、反應(yīng)、脫氣、除臭（氣）味等為目的，取得了良好效果：中、西藥：抗生素，糖液，雷公滕、黃芪等

4、中草藥，甲基咪唑、單腈胺等中間體；輕工食品：果汁，肉汁，色素，香精，香料，酶制劑、乳酸、木糖、淀粉糖，山梨酸鉀；油脂日化：卵磷酯，VE,魚肝油，油酸，甘油，脂肪酸，廢潤滑油，烷基多糖苷，醇醚硫酸鹽等；合成樹脂：聚酰胺樹脂，環(huán)氧樹脂，多聚甲醛，PPS（癸二酸聚丙烯酯），PBT,甲酸丙烯酯；合成纖維：PTA，DMT，炭素纖維，聚四氫咲喃，聚醚多元醇等；石油化學(xué)：TDI，MDI，三甲基氫醌，三羥甲基丙烷，氫氧化鈉等；農(nóng)藥生物：乙草胺、丙草胺、毒死蜱、呋喃酚、廣滅靈、等除草劑，殺蟲劑、除莠劑，除螨劑；廢水：無機(jī)鹽廢水等；四、工作原理物料從加熱區(qū)的上方徑向進(jìn)入蒸發(fā)器；經(jīng)布料器分布到蒸發(fā)器加熱壁面，然后，

5、旋轉(zhuǎn)的刮膜器將物料連續(xù)均勻地加熱面上刮成厚薄均勻的液膜并以螺旋狀向下推進(jìn)。在此過程中，旋轉(zhuǎn)的刮膜器保證連續(xù)和均勻的液膜產(chǎn)生高速湍流，并阻止液膜在加熱面結(jié)焦、結(jié)垢，從而提高傳總系數(shù)。輕組份被蒸發(fā)形成蒸汽流上升，經(jīng)汽液分離器到達(dá)和蒸發(fā)器直接相連的外置冷凝器；重組份從蒸發(fā)器底部的錐體排出。一個獨(dú)特的布料器不僅僅具有將物料均勻地潑向蒸發(fā)器內(nèi)壁，防止物料濺到蒸發(fā)器內(nèi)部噴入蒸汽流，還具有防止剛進(jìn)入的物料在此處閃蒸，有利于泡沫的消除，物料只能沿著加熱面蒸發(fā)。在刮膜蒸發(fā)器的上部配有一個依據(jù)物料特性設(shè)計(jì)的離心式分離器，將上升蒸汽流中的液滴分離出來并返回布料器。五、型號、規(guī)格型號有效加熱面積m2蒸發(fā)器內(nèi)徑mm蒸發(fā)

6、器總高mm量重KGWFE0.10.1801610100WFE0.20.21001825220WFE0.50.51502550420WFE1.01.02103250650WFE2.02.040043201090WFE3.03.040051001500WFE4.04.050058501980WFE6.06.060065003150WFE8.08.080072303650WFE101080072104880WFE1212120086706500WFE1515120092509500WFE202014001065010850WFE242414001125012000刮板式旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器（無錫科鑫達(dá)）一

7、、概述旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器是一種通過旋轉(zhuǎn)刮板強(qiáng)制成膜，可在真空條件下進(jìn)行降膜蒸發(fā)的新型高效蒸發(fā)器。它傳熱系數(shù)大、蒸發(fā)強(qiáng)度高、過流時間短、操作彈性大，尤其適宜熱敏性物料、高粘度物料及易結(jié)晶含顆粒物料的蒸發(fā)濃縮、脫氣脫溶、蒸餾提純。因此，在化工、石化、醫(yī)藥、農(nóng)藥、日化、食品、精細(xì)化工等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用。我公司生產(chǎn)制造該類設(shè)備已十年有余，積累了豐富的制造和使用經(jīng)驗(yàn)。多年來，根據(jù)市場需求，密切結(jié)合用戶的生產(chǎn)實(shí)際，以滿足用戶的工藝要求為前提，選擇合理適宜的設(shè)備結(jié)構(gòu)，保證上乘可靠的制造質(zhì)量，在工裝設(shè)備、檢測手段及產(chǎn)品設(shè)計(jì)等方面不斷改進(jìn)并日趨完善，取得了引人注目的成績。二、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)薄膜蒸發(fā)器的主要結(jié)構(gòu)如圖1所

8、示，各結(jié)構(gòu)件分述如下：1. 電機(jī)、減速機(jī)它是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度將起決于刮板的形式.物料的粘度和蒸發(fā)筒身內(nèi)徑；選擇刮板合適的線速度是保證蒸發(fā)器穩(wěn)定可靠運(yùn)行及滿意蒸發(fā)效果的重要參數(shù)之一。2.分離筒物料由設(shè)在分離筒身下端的入口切向進(jìn)入蒸發(fā)器，并經(jīng)安裝在分離筒身內(nèi)的布料器被連續(xù)均勻地分布于蒸發(fā)筒身內(nèi)壁，從蒸發(fā)筒身蒸發(fā)出的二次蒸汽上升至分離筒，經(jīng)安裝在內(nèi)的氣液分離器，將二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫分離，二次蒸汽從上端的出口引出蒸發(fā)器。MSB圈1薄膜砒器結(jié)構(gòu)示彥岡篠茫曲）；依據(jù)于蒸發(fā)器內(nèi)阻力計(jì)算的分離筒身的合理設(shè)計(jì)，是避免物料“短路”的關(guān)鍵因素之一。（所謂“短路”，系指物料剛進(jìn)蒸發(fā)器，尚未

9、完成蒸發(fā)過程，即從二次蒸汽出口離開蒸發(fā)器。3.布料器布料器安裝在轉(zhuǎn)子上。合理的設(shè)計(jì)，使從切線方向進(jìn)入蒸發(fā)器的物料通過旋轉(zhuǎn)的布料器，被連續(xù)均勻地呈膜上潑布在蒸發(fā)面上。4.氣液分離器旋片式氣液分離器安裝在分離筒上方，它將上升的二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫捕集，并使之回落到蒸發(fā)面上。5.蒸發(fā)筒身又稱加熱筒身。它是被旋轉(zhuǎn)刮板強(qiáng)制成膜的物料與夾套內(nèi)加熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的蒸發(fā)面。蒸發(fā)筒身的內(nèi)徑及長度由蒸發(fā)面積及適宜的長徑比確定。加熱筒身內(nèi)壁經(jīng)專用機(jī)床加工和拋光，且與兩端法蘭連接面一次加工而就，保證設(shè)備整體圓心度。經(jīng)過拋光的筒身內(nèi)壁光滑潔亮，不易粘料和結(jié)垢，有效保證了設(shè)備的高傳熱系數(shù)。5.1若加熱介質(zhì)為蒸汽，

10、加熱筒身一般采用夾套形式。5.2若加熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油或高壓蒸汽時，加熱筒身一般采用半管形式。6.轉(zhuǎn)子安裝在蒸發(fā)器筒體內(nèi)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)架組成。轉(zhuǎn)子由電機(jī)、減速機(jī)驅(qū)動，并帶動刮板作圓周運(yùn)動。轉(zhuǎn)架采用不銹鋼精密鑄件加工而成，使其強(qiáng)度、幾何尺寸、穩(wěn)定性等都得到有效保證。7.刮板由于刮板的運(yùn)動，將物料不斷地在蒸發(fā)面上刮成薄膜，以達(dá)到薄膜蒸發(fā)的效果。根據(jù)物料的粘度等特性，有下述三種刮板形式可供選擇：(1)滑動刮板(見圖2)滑動刮板是一種最基本、最常見的刮板形式。刮板被安裝在轉(zhuǎn)子的四條刮板導(dǎo)槽內(nèi)，由于受轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的離心力作用而沿徑向甩向蒸發(fā)筒體內(nèi)壁面，同時隨轉(zhuǎn)子一起作圓周運(yùn)動。刮板的這種刮動，使物料在蒸發(fā)壁面

11、上呈膜狀湍流狀態(tài)，極大提高了傳熱系數(shù)，同時這種連續(xù)不斷的刮動，有效地抑制物料的過熱、干壁和結(jié)垢等現(xiàn)象。通常，刮板采用填充聚四氟乙烯材質(zhì)，它適宜低于150°C的工作溫度；當(dāng)蒸發(fā)溫度高于150C時，需采用碳纖維材質(zhì)。刮板的端面加工有呈一定角度的導(dǎo)液槽。(2)固定刮板(見圖3)固定刮板都采用金屬材料，它被剛性連接在轉(zhuǎn)子上，刮板的長度同蒸發(fā)筒身，旋轉(zhuǎn)刮板與蒸發(fā)筒身內(nèi)壁的間隙僅為1-2mm,要求較高的加工與安裝精度，它適宜特高粘度及易起泡沫物料的蒸發(fā)濃縮、脫溶或提純。（3）鉸鏈刮板（見圖4）這種刮板適宜于易在加熱面上結(jié)垢的物料，刮板通常采用金屬件，采用活動鉸鏈方式將刮板安裝在轉(zhuǎn)架上。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動

12、時，由于離心力的作用，刮板被緊壓在蒸發(fā)筒體內(nèi)壁，（與壁面）呈一定角度在壁面滑動，將物料刮成薄膜，且防止壁面結(jié)垢。8.底封頭單獨(dú)設(shè)計(jì)的W型底封頭，并配置耐高溫自潤滑軸承，既便于物料的出料，同時，便于底軸承的維護(hù)和維修。三、性能特點(diǎn)薄膜蒸發(fā)器具備的下述獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，是常規(guī)膜式蒸發(fā)器所不能比擬的：1.極小的壓力損失在旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器中，物料“流”與二次蒸汽“流”是兩個獨(dú)立的“通道”：物料是沿蒸發(fā)筒體內(nèi)壁（強(qiáng)制成膜）降膜而下；而由蒸發(fā)面蒸發(fā)出的二次蒸汽則從筒體中央的空間幾乎無阻礙地離開蒸發(fā)器，因此壓力損失（或稱阻力降）是極小的。為此2. 可實(shí)現(xiàn)真正真空條件下的操正由于二次蒸汽由蒸發(fā)面到冷凝器的阻力極小

13、，因此可使整個蒸發(fā)筒體內(nèi)壁的蒸發(fā)面維持較高的真空度（可達(dá)-750mmHg以上），幾乎等于真空系統(tǒng)出口的真空度。由于真空度的提高，有效降低了被處理物料的沸點(diǎn)。3. 高傳熱系數(shù)，高蒸發(fā)強(qiáng)度物料沸點(diǎn)的降低，增大了與熱介質(zhì)的溫度差；呈湍流狀態(tài)的液膜，降低了熱阻；同樣，抑制物料在壁面結(jié)焦、結(jié)垢，也提高了蒸發(fā)筒壁的分傳熱系數(shù)；高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)可高達(dá)8000KJ/h.mf£，因此其蒸發(fā)強(qiáng)度很高。4. 低溫蒸發(fā)由于蒸發(fā)筒體內(nèi)能維持較高的真空度，被處理物料的沸點(diǎn)大大降低，因此特別適合熱敏性物料的低溫蒸發(fā)。5. 過流時間短物料在蒸發(fā)器內(nèi)的過流時間很短，小于10秒左右；對于常用的活動刮板而言

14、，其刮動物料的端面有導(dǎo)流的溝槽（見圖5），其斜角通常為45°，改變斜角的角度，可改變物料的過流時間，物料在刮板的刮動下，呈螺旋下降離開蒸發(fā)段?？s短過流時間，有效防止產(chǎn)品在蒸發(fā)過程中的分解、聚合或變質(zhì)。6. 可利用低品位蒸汽蒸汽是常用的熱介質(zhì)，由于降低了物料的沸點(diǎn)，在保證相同A的條件下，就可降低加熱介質(zhì)的溫度，利用低品位的蒸汽，有利于能量的綜合利用。特別適宜作為多效蒸發(fā)的末效蒸發(fā)器。7. 適應(yīng)性強(qiáng)、操作方便獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使該產(chǎn)品可處理一些常規(guī)蒸發(fā)器不易處理的高粘度、含顆粒、熱敏性及易結(jié)晶的物料。旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器操作彈性大，運(yùn)行工況穩(wěn)定，且維護(hù)工作量小，維修方便。四、產(chǎn)品規(guī)格高效旋轉(zhuǎn)薄膜

15、蒸發(fā)器的型號定義見右圖：高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器的外形尺寸及部份技術(shù)規(guī)格，見圖6及表1表1：薄膜蒸發(fā)器的外形尺寸及部份技術(shù)規(guī)格表有效蒸發(fā)面積(m2)尺寸設(shè)備設(shè)備總咼A加熱筒身高B加料分離筒C筒身外徑D安裝支座咼E電機(jī)減速機(jī)F支座孔距GDn電機(jī)功率kW壓力(Mpa)總重(約)Kg夾套內(nèi)筒0.3229075055027312537024802111.50.6<-0.0954800.5244090055027314037024802111.50.6<-0.09550012820120055041217817026053131.50.6<-0.09568024330183075546223

16、7214338434003.00.4<-0.09511004549026308447123511156510036005.50.4<-0.0951950«ikam<n：ii-BfcfeWMtAtiklll一1ilDMiVIJii1亶"irmihft«L_T恤BL"i6627528908449123817194412368007.50.4<-0.09529808691036588449164587190912368007.50.4<-0.09535501069603658900111245421918123610007.50.

17、4<-0.09548801274603658100313164985199815671200110.4<-0.09563001583154590100313164390204018041200150.4<-0.09578501892105494100313165290204018041200150.4<-0.09588302098406121100313165920204018041200150.4<-0.0959350注：1.上述外形尺寸與實(shí)際設(shè)備尺寸可能略有變動，供參考。以訂貨后由我公司提供的圖紙為準(zhǔn)；2表中D表示夾套外徑，Dn表示蒸發(fā)筒體的內(nèi)徑；3夾套壓力：

18、常規(guī)按0.4Mpa蒸汽設(shè)計(jì)，也可按用戶要求的另行設(shè)計(jì)，當(dāng)采用導(dǎo)熱油時，也可另行設(shè)計(jì)；4蒸發(fā)內(nèi)筒真空度：常規(guī)按-0.09Mpa(約-680mmHg)，也可按用戶要求達(dá)到-0.095Mpa(約-720mmHg)和-0.0986Mpa(約-750mmHg)；5主筒體(與物料接觸部份)及夾套材質(zhì)：可根據(jù)用戶及實(shí)際需要，采用碳鋼、SUS304、316L、316Ti、310S或鈦材、鎳材等；五、應(yīng)用行業(yè)及操作單元示例高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器現(xiàn)已廣泛使用于中西藥、農(nóng)藥、輕工、日化、生物化工、精細(xì)化工、石油化工等領(lǐng)域，并收到良好效果。見表(2)，供參考。行業(yè)典型物料行業(yè)典型物料行業(yè)典型物料醫(yī)維生素類VE、VC無三氯化鈦有高濃度甲醛藥中草藥類、茶多酚機(jī)氧化錳機(jī)精