降膜蒸發(fā)器的原理和定義。
降膜蒸發(fā)器是一種薄膜蒸發(fā)器，物料以膜狀沿加熱管壁流動，進(jìn)行熱交換和蒸發(fā)。降膜蒸發(fā)器已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品、化工等行業(yè)，在冷水機(jī)組領(lǐng)域也有很大的應(yīng)用前景。
降膜蒸發(fā)器，又稱噴霧蒸發(fā)器，與全液體蒸發(fā)器相似，但與全液體蒸發(fā)器不同。該蒸發(fā)器的制冷劑從熱交換器的上部噴射到熱交換管上，制冷劑僅在熱交換管上形成一層薄的制冷劑液膜，從而降低制冷劑沸騰蒸發(fā)時的靜態(tài)液位壓力，從而提高熱交換效率。
降膜蒸發(fā)器由管殼式換熱器(稱為排管)組成，安裝在垂直位置。
液體產(chǎn)品從頂部進(jìn)入蒸發(fā)器，并均勻分布到加熱管中。
薄膜進(jìn)入加熱管，在沸騰溫度下通過夾套內(nèi)的蒸汽向下流動，部分蒸發(fā)。
蒸汽在蒸汽分離器中與液體分離，濃縮液體在底部收集或轉(zhuǎn)移到下一級。
降膜蒸發(fā)器可以是單效或多效的，具體取決于容量。
降膜蒸發(fā)器可以在加熱介質(zhì)和沸騰液體溫差較小的條件下運(yùn)行，其產(chǎn)品接觸時間也很短。
這些特點(diǎn)使得降膜蒸發(fā)器特別適用于熱敏性產(chǎn)品，是最常用的蒸發(fā)器。
降膜蒸發(fā)是流動沸騰，因?yàn)楣芡獗砻嬉耗ず穸刃?，沒有靜壓沸點(diǎn)升高，傳熱系數(shù)高。而全液蒸發(fā)(即浸沒蒸發(fā))產(chǎn)生的氣泡容易聚集在換熱管表面，導(dǎo)致?lián)Q熱效率下降，換熱效果不如降膜蒸發(fā)。一般來說，降膜蒸發(fā)屬于溫差小的情況，但要防止結(jié)垢，影響傳熱效率。
降膜蒸發(fā)器的技術(shù)特點(diǎn):
(1)降膜蒸發(fā)器和全液蒸發(fā)器是同一個換熱類型，但液位不同。
(2)重力+二次拉膜效應(yīng)使管式降膜蒸發(fā)器具有更高的傳熱系數(shù)。
(3)先進(jìn)的膜排列設(shè)計(jì)，保證制冷劑能夠均勻分布到所有換熱管，形成均勻的液膜。
(4)特別設(shè)計(jì)的霧分離器，可很大限度減少二次蒸汽的夾帶。蒸汽室結(jié)構(gòu)經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，以在二次蒸汽通過霧分離器時獲得良好的蒸汽流量。
降膜蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)。
1.停留時間短，熱敏材料不會降解；
2.由于薄膜形狀，液體流量大，所以蒸發(fā)傳熱系數(shù)也相應(yīng)大；
3.壓降小，所以換熱器工藝側(cè)壓力和溫度幾乎接近常熟，可以省略或減少顯熱；
4.因?yàn)楣に嚵黧w只在重力作用下流動，而不是被高溫差推動，所以允許使用更經(jīng)濟(jì)的低溫差；
5.設(shè)備中滯留液體較少；
6.沸騰是對流沸騰，所以管表面狀態(tài)對沸騰影響不大。
降膜蒸發(fā)器的缺點(diǎn)。
1.操作性能主要取決于液體分配器性能；
2.設(shè)備安裝的垂直度要求較高(如長度為9m的管道，垂直度球不大于6.4mm)
3.為了保證管道完全濕潤，需要較高的液體流量和較長的管道；
4.為了機(jī)械清洗水垢，要求換熱管壁厚；
5.降膜蒸發(fā)器成本較高；
6.不適合處理易結(jié)垢或有固體顆粒的物料。
適用范圍。
1.盡量蒸發(fā)蒸發(fā)能力大、熱敏性、粘性和起泡的物質(zhì)。
2.由于單程操作停留時間短，可用作高濃縮器。