在降膜蒸发器中,液体和蒸汽向下并流流动,需浓缩的液体预热至沸腾温度,均匀的液膜通过蒸发器**上的液体分布装置进入加热管,在沸腾温度下向下流动并部分蒸发,往下运动引入的重力因并流的蒸汽流不断加强。
降膜蒸发器冷却排管的优点是结构简单,便于制作,对库房内贮存的非包装食品造成的干耗较少。但排管的传热系数较低,且融霜时操作困难,不利于实现自动化。对于氨直接冷却系统用无缝钢管焊制,采用光管或绕制翅片管;对于氟利昂系统,大都采用绕片或套片式铜管翅片管组。
降膜蒸发器料液经过加热管加热,水分汽化,料液比重变小,而降液管中料液没被加热至沸腾(料液比重较大)。由于传热产生重度差,形成物料在加热管和降液管中的循环,将水分蒸发,达到浓缩的目的。而加热蒸汽释放出潜热后,变成水,从底部排出管排出。
多效蒸发器均装液位控制器,配合进口管路的控制阀保持各效液面恒定。锅炉供汽管路装有控制阀,根据效加热蒸汽压力的传感器及压力控制器来控制阀门达到加热蒸汽压力恒定的目的。各效所排放的冷凝水均汇集至凝水罐,罐侧面装有液位控制器,配合排液泵出口管的控制蒸发器液位至规定高度。
蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。按溶液在蒸发器中的运动状况分有:
1.循环型。沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面,如循环管式、悬筐式、外热式、列文式和强制循环式等。
2.单程型。沸腾溶液在加热室中一次通过加热表面,不作循环流动,即行排出浓缩液,如升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等。
3.直接接触型。加热介质与溶液直接接触传热,如浸没燃烧式蒸发器。蒸发装置在操作过程中,要消耗大量加热蒸汽,为节省加热蒸汽,可采用多效蒸发装置和蒸汽再压缩蒸发器。蒸发器广泛用于化工、轻工等部门。
降膜蒸发器是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入,经液体分布及成膜装置,均匀分配到各换热管内,并沿换热管内壁呈均匀膜状流下。
在流下过程中,被壳程加热介质加热汽化,产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室,汽液经充分分离,蒸汽进入冷凝器冷凝(单效操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质,从而实现多效操作,液相则由分离室排出。
降膜蒸发器采用的主要结构特点
1.浓缩比大,降膜式蒸发,使粘度较大的料液容易流动蒸发,浓缩时间短。
2.大型设备采用直立落地式结构,整套设备结构紧凑,占地面积小,布局简单流畅。
3.料液在蒸发器底部进行汽液分离后,进入分离器再分离,强化了分离效果,使整体设备具有较大的操作弹性。
4.蒸发器**部喷淋进料或通过多次溢流布膜装置,确保料液在蒸发器膜管内均匀分布,形成膜状,大大提高传热系数,增加蒸发率,可防止“干壁”现象。
5.设备内配CIP清洗管路,可实现就地清洗,整套设备操作方便。
6.采用开发的浓缩**泵,密封可靠,性能稳定,较少维护,运行平稳。
同样,*二效泵出口有一支路把溶液送入效泵吸入口。效操作与另二效基本相同,效的二次蒸汽送入*二效作为加热蒸汽。效的加热蒸汽则由锅炉直接供给,冷凝水返回锅炉房。此外,泵出口有一支路排放浓缩液,调节排放量以保持排放液的浓度。
多效蒸发器逆流操作时,浓溶液出料口在效,温度较其他各效高,可使溶液粘度有所下降,有利于浓度较高溶液的浓缩,可得到75%的浓缩液。