談化工企業(yè)蒸發(fā)設備在化工工藝過程中的分類

郝文強

摘 要：隨著工業(yè)技術的迅猛發(fā)展，蒸發(fā)設備亦不斷地改進和創(chuàng)新，種類繁多，結構各異。其分類方法也有不同，本文對化工工藝蒸發(fā)設備的分類進行簡要的分析。

關鍵詞：化工；工藝； 蒸發(fā)設備；分類

隨著工業(yè)技術的迅猛發(fā)展，蒸發(fā)設備亦不斷地改進和創(chuàng)新，種類繁多，結構各異。其分類方法也有不同；按使用目的分類，可分為濃縮用蒸發(fā)器和海水淡化蒸發(fā)器等；按操作分類，可分為單效、多效、二次蒸氣壓縮式和多級閃發(fā)式、多效多級閃發(fā)式等；按流程分類，可分為間歇式、連續(xù)式或單流型、自然循環(huán)型、強制循環(huán)型；按加熱部分的結構分類，可分為管式和非管式；按沸騰區(qū)分類，可分為管內沸騰和管外沸騰等。

1.循環(huán)型（非膜式）蒸發(fā)器

這類蒸發(fā)器的特點是溶液在蒸發(fā)器內作連續(xù)的循環(huán)運動，以提高傳熱效果，緩和溶液結垢情況。由于引起循環(huán)運動的原因不同，可分為自然循環(huán)和強制循環(huán)兩種類型。前者是由于溶液在加熱室不同位置上的受熱程度不同，產生了密度差而引起的循環(huán)運動；后者是依靠外加動力迫使溶液沿一個方向作循環(huán)流動。

1.1中央循環(huán)管式（或標準式）蒸發(fā)器

中央循環(huán)管式蒸發(fā)器加熱室由垂直管束組成，管束中央有一根直徑較粗的管子，細管內單位體積溶液受熱面大于粗管中的，即前者受熱好，溶液汽化得多，因此細管內氣液混合物的密度比粗管內的小，這種密度差促使溶液作沿粗管下降而沿細管上升的連續(xù)規(guī)則的自然循環(huán)運動。粗管稱為降液管或中央循環(huán)管，細管稱為沸騰管或加熱管。

1.2懸筐式蒸發(fā)器

懸笸式蒸發(fā)器是中央循環(huán)管蒸發(fā)器的改進。加熱蒸氣由中央蒸氣管進入加熱室，加熱室懸掛在器內，可由頂部取出，便于清洗與更換。包圍管束的外殼外壁面與蒸發(fā)器外殼內壁面間留有環(huán)隙通道，其作用與中央循環(huán)管類似，操作時溶液形成沿環(huán)隙通道下降而沿加熱管上升的不斷循環(huán)運動。溶液循環(huán)速度較高，改善了加熱管內結垢情況，并提髙了傳熱速率。

1.3外熱式蒸發(fā)器

外熱式蒸發(fā)器的加熱管較長，其長徑之比為50？100。由于循環(huán)管內的溶液未受蒸氣的影響，其密度較加熱管內的大，因此形成溶液沿循環(huán)管下降而沿加熱管上升的循環(huán)運動。

1.4強制循環(huán)蒸發(fā)器

在處理黏度大、易結垢或易結晶的溶液時，可采用強制循環(huán)蒸發(fā)器。這種蒸發(fā)器內的溶液是利用外加動力進行循環(huán)的，這種蒸發(fā)器的缺點是動力消耗大，因此使用這種蒸發(fā)器時加熱面積受到一定限制。

2.膜式（單程型）蒸發(fā)器

上述各種蒸發(fā)器的主要缺點是加熱室內滯料量大，致使物料在高溫下停留時間長，特別不適于處理熱敏性物料。在膜式蒸發(fā)器內，溶液只通過加熱室一次即可濃縮到需要的濃度，停留時間僅為數(shù)秒或十余秒鐘。操作過程中溶液沿加熱管壁呈傳熱效果最佳'的膜狀流動。

2.1升膜蒸發(fā)器

升膜蒸發(fā)器的加熱室由單根或多根垂直管組成。原料液經預熱達到沸點或接近沸點后，由加熱室底部引入管內，為高速上升的二次蒸氣帶動，沿壁面邊呈膜狀流動、邊進行蒸發(fā)，在加熱室頂部可達到所需的濃度，完成液由分離器底部排出。若將常溫下的液體直接引入加熱室，則在加熱室底部必有一部分受熱面用來加熱溶液，使其達到沸點后才能汽化，溶液在這部分壁面上不能呈膜狀流動，而在各種流動狀態(tài)中，又以膜狀流動效果最好，故溶液應預熱到沸點或接近沸點后再引入蒸發(fā)器。

2.2降膜蒸發(fā)器

若蒸發(fā)濃度或黏度較大的溶液，可采用降膜蒸發(fā)器，它的加熱室與升膜蒸發(fā)器類似。原料液由加熱室頂部加入，經管端的液體分布器均勻地流入加熱管內，在溶液本身的重力作用下，溶液沿管內壁呈膜狀下流，并進行蒸發(fā)。為了使溶液能在壁上均勻布膜，且防止二次蒸氣由加熱管頂端直棲竄出，加熱管頂部必須設置加工良好的液體分布器。

參考文獻：

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