zhukexin1969

7.4 蒸发设备7.4 蒸发设备
蒸发设备中包括蒸发器和辅助设备
7.4.1蒸发器

蒸发器主要由加热室和分离室组成。加热室有多种多样的形式，以适应各种生产工艺的不同要求。按照溶液在加热室中的运动的情况，可将蒸发器分为循环型和单程型（不循环）两类。
（1）循环型蒸发器
特点：溶液在蒸发器中循环流动，因而可以提高传热效果。由于引起循环运动的原因不同。有分为自然循环型和强制循环型两类。
自然循环：由于溶液受热程度不同产生密度差引起
强制循环：用泵迫使溶液沿一定方向流动
①
垂直短管式
垂直短管式蒸发器的一种典型结果如图7-2所示。加热室由管径为25~75mm，长1~2mm的垂直列管组成，管外（壳程）通加热蒸汽，管束中央有一根直径较大的管子，其截面为其余加热管截面的40%~100%。液体在管内受热沸腾，产生气泡。细管内单位体积的溶液受热面较大，汽化后的气液混合物中含器汽率高；中央粗管内单位体积溶液受热面小，因而含汽率低。于是细管内汽液两相混合物的平均密度小于中央粗管，从而造成流体在细管内向上，粗管内向下的有组织的循环运动，循环流动的速度可达0.1~0.5m/s。中央粗管的存在，促进了蒸发器内流体的流动，通常称此管为中央循环管，这种蒸发器称为中央循环管式蒸发器。
②
热式加热室与蒸发室分开


常用的外热式蒸发器，其主要特点是采用了长加热管（管长与直径之比
），且液体下降管（又称循环管），不再受热。这样有利于液体在器内的循环，循环速度可达1.5m/s。以上两种都是自然循环蒸发器。
③
循环蒸发器
自然循环蒸发器的流体循环动力有限，在蒸发粘稠溶液时流动速度过低，为提高循环速度，可采用泵进行强制循环（如图7-4），循环速度可达1.8~5m/s。提高蒸发器内液体的循环速度的重要性不仅在于提高沸腾给热系数，其主要目的在于降低单程汽化率。在同样蒸发能力下（单位时间的溶剂汽化量），循环速度愈大，单位时间通过加热管的液体量越多，溶液一次通过加热管后，汽化的百分数（汽化率）也愈低。这样，溶液在加热壁面附近的局部浓度增高现象可减轻，加热面上结垢现象可以延缓。溶液浓度愈高，为减少结垢所需的循环速度愈大。
（2）单程型蒸发器
循环型蒸发器的共同特点蒸发器内料液的滞留量大，物料在高温下停留时间长，对热敏性物料不利。在单程型蒸发器中，物料一次通过加热面即可完成浓缩要求；离开加热管的溶液及时加以冷却，受热时间大为缩短，因此对热敏性物料特别适宜。