【48812】化工单元操作:蒸腾器类型及结构

发布时间:2024-05-04 03:26:39 来源:小九直播下载电脑版

  4. 列文蒸腾器 列文蒸腾器是天然循环蒸腾器中比较先进的一种型式,结构如图 4 所示。其主要结构特点是在加热室上部增设一个欢腾室。这样,加热 室的溶液因为遭到上方欢腾室液柱发生的压力效果,沸点升高使溶液 不在加热管中欢腾,上升到欢腾室时才开端欢腾汽化。在欢腾室上方 装有纵向隔板,其效果是避免气泡长大。因为欢腾移到了欢腾管外, 大大减小了溶液在加热管内因欢腾浓缩而分出结晶和结垢的时机。此 外,因循环管不被加热,使溶液循环的推动力较大。循环管的高度一 般为 7~8m,其截面积约为加热管总截面积的 200%~350%,因而循环 管内的活动阻力较小,循环速度可高达 2~3m/s。 列文蒸腾器的长处是循环速度大,传热效果好。其缺陷是设备庞 大,需求的厂房高。此外,因为管子较长,发生的静压力引起的温度 差丢失较大,故要求加热蒸汽有较高的压力。

  为了习惯不一样蒸腾物料的需求,开展了多种型式的蒸腾器。依据蒸腾器中溶液的活动状况,把蒸腾

  循环蒸腾器的特点是溶液在蒸腾器内屡次循环活动。依据引起循环的原因不同,又分为天然循环

  型蒸腾器和强制循环型蒸腾器。前者是因为蒸腾器中各部分溶液受热程度不同,发生密度差而引起循环;

  蒸腾进程是一个传热进程,可是,蒸腾进程又具有不一样于一般传热进程的特殊性。蒸腾操作中,需

  要不断移除发生的二次蒸汽,并别离出由二次蒸汽夹藏的一些溶液液滴。因而,它除了有必要进行热交换

  的加热室外,还要有一个进行汽液别离的蒸腾室。此外,蒸腾设备还包含使液沫进一步别离的除沫器、

  图 5 强制循环蒸腾器 (二)单程型蒸腾器 1.升膜式蒸腾器 升膜式蒸腾器结构如图 6 所示。它也是一种将加热室和蒸腾室分 脱离的蒸腾器。其加热室实际上便是一个加热管很长的立式列管换热 器,一般加热管直径为 25~50mm,管长与管径之比为 100~150。预热 后的质料由蒸腾器底部进入加热管,加热蒸汽在管外冷凝。当溶液受 热欢腾后敏捷汽化,所生成的二次蒸汽在管内高速(常压下加热管出 口处的二次蒸汽速度一般为 20~50m/s,减压操作时,二次蒸汽速度可 达 100~160m/s 或更高)上升,带动液体沿管内壁成膜状向上活动, 上升的液膜因受热而持续蒸腾。溶液自蒸腾器底部上升至顶部的进程 中逐步被蒸浓,浓溶液进入别离室与二次蒸汽别离后由别离器底部排 出。 升膜蒸腾器适用于蒸腾量较大(即稀溶液)、热敏性及易起泡沫的 溶液,但不适于高粘度、有晶体分出或易结垢的溶液。

  3.外加热式蒸腾器 外加热式蒸腾器的特点是加热室与蒸腾室分隔,其结构如图 3 所示。这种结构不只便于清洗与检修,还可以下降蒸腾器的总高 度。因为可以运用较长的加热管(管长与管径之比为 50~100), 循环管又不被蒸汽加热,加大了溶液的密度差,因而溶液的循环速 度较大,但一般不超越 1.5m/s。

  这类蒸腾器操作杰出的关键是使溶液呈均匀的膜状沿各管 内壁向下活动,为此在每根加热管的顶部设置液体散布器。

  图 4 列文蒸腾器 5. 强制循环蒸腾器 一般天然循环型蒸腾器,液体的循环速度都比较低,不宜处理粘度大、易结垢及有很多结晶分出的 溶液。关于这类溶液的蒸腾,可采用图 5 所示的强制循环型蒸腾器。它是使用外加动力(循环泵)使溶 液沿必定方向作高速循环活动,其循环速度在 2.5m/s 以上。循环速度的巨细可通过调理循环泵的流量 来操控。 这种蒸腾器的长处是传热系数大,在相同的生产任务下,蒸腾器的传热面积比较小,关于粘度较大 或易结晶、结垢的物料,习惯性较好。缺陷是需求耗费动力和增加循环泵。

  图 6 升膜式蒸腾器 2. 降膜式蒸腾器 降膜蒸腾器降膜式蒸腾器的结构如图 7 所示。它与升膜蒸腾器的不同之处在于质料液由加热管的顶部加 入。溶液在本身重力效果下沿管内壁呈膜状向下活动,在向下活动的进程中被蒸腾浓缩。汽、液混合物 由加热管底部进入别离室,经汽液别离后,二次蒸汽由别离室顶部逸出,完结液由别离器的底部排出。