看不夠：17種蒸發(fā)、結(jié)晶設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理圖解

看不夠：17種蒸發(fā)、結(jié)晶設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理圖解今天將蒸發(fā)和結(jié)晶設(shè)備的特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)為大家總結(jié)了下，供大家更清楚的了解和認(rèn)識(shí)蒸發(fā)、結(jié)晶的原理和選型，不多說(shuō)直接上圖。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器1.原理：中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)其加熱室由一垂直的加熱管束（沸騰管束）構(gòu)成，在管束中央有一根直徑較大的管子，稱為中央循環(huán)管，其截面積一般為加熱管束總截面積的40~100%。當(dāng)加熱介質(zhì)通入管間加熱時(shí)，由于加熱管內(nèi)單位體積液體的受熱面積大于中央循環(huán)管內(nèi)液體的受熱面積，因此加熱管內(nèi)液體的相對(duì)密度小，從而造成加熱管與中央循環(huán)管內(nèi)液體之間的密度差，這種密度差使得溶液自中央循環(huán)管下降，再由加熱管上升的自然循環(huán)流動(dòng)。溶液的循環(huán)速度取決于溶液產(chǎn)生的密度差以及管的長(zhǎng)度，其密度差越大，管子越長(zhǎng)，溶液的循環(huán)速度越大。但這類蒸發(fā)器由于受總高度限制，加熱管長(zhǎng)度較短，一般為1~2m，直徑為25~75mm，長(zhǎng)徑比為20~40。2.優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、傳熱較好、操作可靠；3.缺點(diǎn)：循環(huán)速度在0.4~0.5m/s以下、清洗和維修不方便。懸筐式蒸發(fā)器1.優(yōu)點(diǎn)：循環(huán)速度可稍大、易于檢修、熱損失較??；2.缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜、單位傳熱面的金屬消耗量大；3.適用：易結(jié)晶、結(jié)垢溶液的蒸發(fā)。外熱式蒸發(fā)器1.原理外熱式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是加熱室與分離室分開(kāi)，這樣不僅便于清洗與更換，而且可以降低蒸發(fā)器的總高度。因其加熱管較長(zhǎng)（管長(zhǎng)與管徑之比為50~100），同時(shí)由于循環(huán)管內(nèi)的溶液不被加熱，故溶液的循環(huán)速度大，可達(dá)1.5m/s。2.優(yōu)點(diǎn)降低了蒸發(fā)器的高度、便于清洗和更換、循環(huán)速度較大。列文式蒸發(fā)器1.原理列文蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在加熱室的上部增設(shè)一沸騰室。這樣，加熱室內(nèi)的溶液由于受到這一段附加液柱的作用，只有上升到沸騰室時(shí)才能汽化。在沸騰室上方裝有縱向隔板，其作用是防止氣泡長(zhǎng)大。此外，因循環(huán)管不被加熱，使溶液循環(huán)的推動(dòng)力較大。循環(huán)管的高度一般為7~8m，其截面積約為加熱管總截面積的200~350%。因而循環(huán)管內(nèi)的流動(dòng)阻力較小，循環(huán)速度可高達(dá)2~3m/s。2.優(yōu)點(diǎn)氣化在沸騰室進(jìn)行、循環(huán)速度大，有利于減輕或避免加熱管表面的結(jié)晶和結(jié)垢、傳熱效果好。3.缺點(diǎn)溫差損失大、設(shè)備龐大、消耗材料多、需要高大廠房。強(qiáng)制循環(huán)式蒸發(fā)器1.優(yōu)點(diǎn)適用于粘度大、易結(jié)晶、易結(jié)垢物料的蒸發(fā)循環(huán)速度大小可調(diào)節(jié)，傳熱系數(shù)較大。2.缺點(diǎn)能量消耗大。單程型蒸發(fā)器1.特點(diǎn)溶液以液膜的形式一次通過(guò)加熱室，不進(jìn)行循環(huán)。2.優(yōu)點(diǎn)溶液停留時(shí)間短，故特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā)；溫度差損失較小，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較大。3.缺點(diǎn)設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)時(shí)不易成膜，熱流量將明顯下降；不適用于易結(jié)晶、結(jié)垢物料的蒸發(fā)。（1）升膜式蒸發(fā)器原理升膜式蒸發(fā)器的加熱室由一根或數(shù)根垂直長(zhǎng)管組成，通常加熱管直徑為25~50mm，管長(zhǎng)與管徑之比為100~150。原料液經(jīng)預(yù)熱后由蒸發(fā)器的底部進(jìn)入，加熱蒸汽在管外冷凝。當(dāng)溶液受熱沸騰后迅速汽化，所生成的二次蒸汽在管內(nèi)高速上升，帶動(dòng)液體沿管內(nèi)壁成膜狀向上流動(dòng)，上升的液膜因受熱而繼續(xù)蒸發(fā)。故溶液自蒸發(fā)器底部上升至頂部的過(guò)程中逐漸被蒸濃，濃溶液進(jìn)入分離室與二次蒸汽分離后由分離器底部排出。常壓下加熱管出口處的二次蒸汽速度不應(yīng)小于10m/s，一般為20~50m/s，減壓操作時(shí)，有時(shí)可達(dá)100~160m/s或更高。性能特點(diǎn)：升膜蒸發(fā)器適用于蒸發(fā)量較大（即稀溶液）、熱敏性及易起泡沫的溶液，但不適于高粘度、有晶體析出或易結(jié)垢的溶液。（2）降膜式蒸發(fā)器原理降膜式蒸發(fā)器與升膜蒸發(fā)器的區(qū)別在于原料液由加熱管的頂部加入。溶液在自身重力作用下沿管內(nèi)壁呈膜狀下流，并被蒸發(fā)濃縮，汽液混合物由加熱管底部進(jìn)入分離室，經(jīng)氣液分離后，完成液由分離器的底部排出。為使溶液能在壁上均勻成膜，在每根加熱管的頂部均需設(shè)置液體布膜器。布膜器的型式有多種，較常用的三種，采用一螺旋型溝槽的圓柱體作為導(dǎo)流管，液體沿溝槽旋轉(zhuǎn)下流分布在整個(gè)管內(nèi)壁上；導(dǎo)流管下部為圓錐體，錐體底面向下內(nèi)凹，以免沿錐體斜面流下的液體再向中央聚集；液體是通過(guò)齒縫沿加熱管內(nèi)壁成膜狀下降。優(yōu)點(diǎn)傳熱系數(shù)較高，與升膜相比，可以蒸發(fā)濃度較高的溶液，對(duì)粘度較大的物料也能適用。缺點(diǎn)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。（3）直接接觸傳熱蒸發(fā)器優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于易結(jié)晶、易結(jié)垢和具有腐蝕性物料的蒸發(fā)。傳熱效果好，熱利用率高。缺點(diǎn)：不適用于不可被煙氣污染物料的處理，且二次蒸汽利用受到限制。臥式蒸發(fā)器1.原理其與臥式殼管式冷凝器的結(jié)構(gòu)基本相似。按供液方式可分為殼管式蒸發(fā)器和干式蒸發(fā)器兩種。臥式殼管式蒸發(fā)器廣泛使用于閉式鹽水循環(huán)系統(tǒng)。2.性能特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)緊湊，液體與傳熱表面接觸好，傳熱系數(shù)高。但是它需要充入大量制冷劑，液柱對(duì)蒸發(fā)溫度將會(huì)有一定的影響。且當(dāng)鹽水濃度降低或鹽水泵因故停機(jī)時(shí)，鹽水在管內(nèi)有被凍結(jié)的可能。若制冷劑為氟利昂，則氟利昂內(nèi)溶解的潤(rùn)滑油很難返回壓縮機(jī)。此外清洗時(shí)需停止工作。螺旋管式蒸發(fā)器1.原理立管式和螺旋管式蒸發(fā)器的共同點(diǎn)是制冷劑在管內(nèi)蒸發(fā)，整個(gè)蒸發(fā)器管組沉浸在盛滿載冷劑的箱體內(nèi)(或池、槽內(nèi))，為了保證載冷劑在箱內(nèi)以一定速度循環(huán)，箱內(nèi)焊有縱向隔板和裝有螺旋攪拌器。載冷劑流速一般為0.3～0.7m/s，以增強(qiáng)傳熱。2.性能特點(diǎn)立管式和螺旋管式蒸發(fā)器只能用于開(kāi)式循環(huán)系統(tǒng)，故載冷劑必須是非揮發(fā)性物質(zhì)，常用的是鹽水和水等。如用鹽水，蒸發(fā)器管子易被氧化，且鹽水易吸潮而使?jié)舛冉档?。這兩種蒸發(fā)器可以直接觀察載冷劑的流動(dòng)情況，廣泛用于以氨為制冷劑的鹽水制冷系統(tǒng)。冷卻排管1.原理冷卻排管是用來(lái)冷卻空氣的一種蒸發(fā)器。廣泛應(yīng)用于低溫冷藏庫(kù)中，制冷劑在冷卻排管內(nèi)流動(dòng)并蒸發(fā)，管外作為傳熱介質(zhì)的被冷卻空氣作自然對(duì)流。2.性能特點(diǎn)冷卻排管最大的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制作，對(duì)庫(kù)房?jī)?nèi)貯存的非包裝食品造成的干耗較少。但排管的傳熱系數(shù)較低，且融霜時(shí)操作困難，不利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。對(duì)于氨直接冷卻系統(tǒng)用無(wú)縫鋼管焊制，采用光管或繞制翅片管；對(duì)于氟利昂系統(tǒng)，大都采用繞片或套片式銅管翅片管組。MVR降膜蒸發(fā)器1.原理物料原液從換熱器上管箱加入，經(jīng)過(guò)布液器把物料分配到每根換熱管內(nèi)，并且沿著換熱管內(nèi)壁形成均勻的液體膜，管內(nèi)液體膜在向下流的過(guò)程中被殼程的加熱蒸汽加熱，邊向下流動(dòng)邊沸騰并進(jìn)行蒸發(fā)。到換熱管底端物料變成濃縮液和二次蒸汽。濃縮液落入下管箱，二次蒸汽進(jìn)入氣液分離器。在氣液分離器中二次蒸汽夾帶的液體飛沫被去除，純凈的二次蒸發(fā)從分離器中輸送到壓縮機(jī)。壓縮機(jī)把二次蒸汽壓縮后作為加熱蒸汽輸送到換熱器殼程用于蒸發(fā)器熱源。實(shí)現(xiàn)連續(xù)蒸發(fā)過(guò)程。2.性能特點(diǎn)（1）換熱效率高（2）占地面積小（3）物料停留的時(shí)間短，不易引起物料變質(zhì)。（4）適用于較高粘度的物料。3.應(yīng)用范圍降膜蒸發(fā)器適用于MVR蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程預(yù)濃縮工序，可以蒸發(fā)粘度較大的物料，尤其適用于熱敏性物料，但不適用處理有結(jié)晶的物料。MVR強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器1.原理強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器由蒸發(fā)分離器、換熱器和強(qiáng)制循環(huán)泵組成。物料在換熱器的換熱管內(nèi)被換熱管外的蒸汽加熱溫度升高。在循環(huán)泵作用下物料上升到蒸發(fā)分離器中，在蒸發(fā)分離器內(nèi)由于物料靜壓下降使物料發(fā)生蒸發(fā)。蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽從物料中溢出，物料被濃縮產(chǎn)生過(guò)飽和而使結(jié)晶生長(zhǎng)，解除過(guò)飽和的物料進(jìn)入強(qiáng)制循環(huán)泵，在循環(huán)泵作用下進(jìn)入換熱器，物料如此循環(huán)不斷蒸發(fā)濃縮或濃縮結(jié)晶。晶漿從循環(huán)管路中用出料泵輸出。蒸發(fā)分離器內(nèi)的二次蒸汽經(jīng)過(guò)蒸發(fā)分離器上部的分離和除沫裝置凈化后輸送到壓縮機(jī)，壓縮機(jī)把二次蒸汽壓縮后輸送到換熱器殼程用作蒸發(fā)器加熱蒸汽，實(shí)現(xiàn)熱能循環(huán)連續(xù)蒸發(fā)。2.性能特點(diǎn)（1）傳熱系數(shù)較低；（2）換熱表面不易形成結(jié)垢或結(jié)晶。3.應(yīng)用范圍適用于易結(jié)垢、產(chǎn)生結(jié)晶、高粘度物料蒸發(fā)濃縮或蒸發(fā)結(jié)晶過(guò)程。MVR蒸發(fā)OSLO結(jié)晶器1.原理OSLO蒸發(fā)結(jié)晶器由OSLO蒸發(fā)器、換熱器和強(qiáng)制循環(huán)泵組成。物料在換熱器的換熱管內(nèi)被換熱管外的蒸汽加熱溫度升高。在循環(huán)泵作用下物料上升到OSLO蒸發(fā)結(jié)晶器中，在OSLO蒸發(fā)結(jié)晶器內(nèi)由于物料靜壓下降使物料發(fā)生蒸發(fā)。蒸發(fā)產(chǎn)生二次蒸汽從物料中溢出，物料被濃縮產(chǎn)生過(guò)飽，過(guò)飽和溶液在OSLO蒸發(fā)結(jié)晶器的中心管內(nèi)下降與溶液中的小結(jié)晶充分接觸而使結(jié)晶進(jìn)一步生長(zhǎng)，成長(zhǎng)較大的結(jié)晶經(jīng)過(guò)淘析柱淘析把大結(jié)晶沉淀到淘析柱下面用晶漿泵輸送到稠厚器。較小的結(jié)晶在OSLO結(jié)晶器中繼續(xù)成長(zhǎng)