二、工作原理深度剖析
一效蒸發(fā)器:新鮮蒸汽(生蒸汽)率先進(jìn)入一效蒸發(fā)器的加熱室。加熱室內(nèi)的管束將蒸汽的熱量傳遞給管內(nèi)流動(dòng)的物料,使物料迅速升溫至沸點(diǎn)并開始沸騰,產(chǎn)生大量二次蒸汽。此時(shí),一效蒸發(fā)器內(nèi)的溫度和壓力相對(duì)較高,一般操作溫度在 100 - 120℃,壓力維持在 0.1 - 0.3MPa。例如,在化工原料濃縮場(chǎng)景中,初始濃度較低的物料在一效蒸發(fā)器內(nèi)初步受熱蒸發(fā),水分大量汽化,物料濃度開始提升。
二效蒸發(fā)器:一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽,攜帶了大量熱能,被引入二效蒸發(fā)器的加熱室作為熱源。由于二效蒸發(fā)器內(nèi)的壓力低于一效,二次蒸汽在較低溫度下即可繼續(xù)加熱物料,使其進(jìn)一步蒸發(fā)。二效蒸發(fā)器的操作溫度通常在 80 - 100℃,壓力為 0.05 - 0.1MPa。以食品行業(yè)的果汁濃縮為例,經(jīng)過(guò)一效初步濃縮的果汁進(jìn)入二效蒸發(fā)器,在更低溫度下持續(xù)蒸發(fā)水分,既避免了高溫對(duì)果汁營(yíng)養(yǎng)成分和風(fēng)味的破壞,又充分利用了一效產(chǎn)生的二次蒸汽余熱。
三效蒸發(fā)器:二效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽,再次作為熱源進(jìn)入三效蒸發(fā)器的加熱室。三效蒸發(fā)器在整個(gè)系統(tǒng)中處于負(fù)壓狀態(tài),真空度較高,一般維持在 -0.08MPa 左右,操作溫度在 50 - 70℃。在此環(huán)境下,物料中的水分在低溫下仍能高效蒸發(fā),進(jìn)一步降低了能耗。如制藥行業(yè)中對(duì)熱敏性藥物溶液的濃縮,三效蒸發(fā)器的低溫蒸發(fā)條件可有效保護(hù)藥物活性成分,確保產(chǎn)品質(zhì)量。
(二)物料循環(huán)與濃縮過(guò)程
強(qiáng)制循環(huán)機(jī)制:強(qiáng)制循環(huán)泵在整個(gè)蒸發(fā)過(guò)程中起著核心驅(qū)動(dòng)作用。它以 1.5 - 3.5m/s 的流速,將物料從分離室底部抽出,壓送至加熱室。物料在加熱室內(nèi)快速流動(dòng),與管束充分接觸,吸收熱量后迅速升溫蒸發(fā)。高流速的物料流動(dòng)有效避免了物料在加熱管表面的結(jié)垢和結(jié)晶現(xiàn)象,同時(shí)強(qiáng)化了傳熱效率。例如,在磷肥生產(chǎn)中的磷酸濃縮過(guò)程,磷酸溶液粘度高且易結(jié)晶,強(qiáng)制循環(huán)泵推動(dòng)磷酸溶液高速流動(dòng),防止固體結(jié)晶在加熱管表面沉積,保證了蒸發(fā)過(guò)程的持續(xù)穩(wěn)定進(jìn)行。
物料流向選擇:物料在蒸發(fā)器內(nèi)的流向分為并流和逆流兩種模式。并流時(shí),物料與蒸汽流向一致,從一效依次流向三效。這種流向模式下,物料濃度逐效升高,溫度也逐漸降低,適用于對(duì)溫度敏感、濃度變化對(duì)蒸發(fā)影響較小的物料。逆流則相反,物料從三效流向一效,與蒸汽流向相反。逆流模式適用于高粘度、高濃度物料,因?yàn)槲锪显跍囟容^高的一效蒸發(fā)器內(nèi)停留時(shí)間較短,可減少物料因高溫和高濃度導(dǎo)致的結(jié)垢和變性風(fēng)險(xiǎn)。例如,在染料中間體生產(chǎn)廢水處理中,廢水中有機(jī)物和無(wú)機(jī)鹽濃度高,采用逆流模式能更好地適應(yīng)物料特性,提高蒸發(fā)效果。
逐效濃縮實(shí)現(xiàn):隨著物料在各效蒸發(fā)器中依次循環(huán)蒸發(fā),水分不斷以二次蒸汽的形式排出,物料濃度逐效提高。在一效蒸發(fā)器內(nèi),物料經(jīng)過(guò)初次蒸發(fā)濃縮,濃度有所提升;進(jìn)入二效蒸發(fā)器后,繼續(xù)蒸發(fā)濃縮,濃度進(jìn)一步增加;最終在三效蒸發(fā)器內(nèi)達(dá)到目標(biāo)濃縮濃度,完成蒸發(fā)過(guò)程,從系統(tǒng)中排出。例如,在化工行業(yè)的鹽類結(jié)晶生產(chǎn)中,原料鹽水經(jīng)過(guò)三效蒸發(fā)器的逐效濃縮,鹽分濃度不斷升高,最終達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài),為后續(xù)的結(jié)晶工序提供了合適的原料。
山東銀濤通用設(shè)備有限公司
聯(lián)系商家時(shí)請(qǐng)?zhí)峒癱hemicalbook,有助于交易順利完成!