硫酸銨專用蒸發(fā)器：蒸發(fā)器的維護(hù)及常見故障的解決方法

　　硫酸銨專用蒸發(fā)器：蒸發(fā)器是四大制冷部件中非常重要的一部分。低溫冷凝的“液體”體通過蒸發(fā)器與外界空氣進(jìn)行熱交換，并“氣化”吸熱，從而達(dá)到制冷效果。

　　蒸發(fā)器分為循環(huán)式和膜式。

　　主要由加熱室和蒸發(fā)室組成。加熱室向液體提供蒸發(fā)所需的熱量，使液體沸騰蒸發(fā)；蒸發(fā)室完全分離氣相和液相。加熱室內(nèi)產(chǎn)生的蒸汽含有大量的液體泡沫，到達(dá)空間較大的蒸發(fā)室后，可通過自冷凝或除霧器與蒸汽分離。通常除霧器位于蒸發(fā)室的頂部。

　　根據(jù)操作壓力，蒸發(fā)器分為常壓、加壓和減壓三種類型。根據(jù)溶液在蒸發(fā)器中的運動，可分為：循環(huán)式。沸騰的溶液在加熱室內(nèi)多次通過受熱面，如中央循環(huán)管、吊籃、外加熱、萊文和強(qiáng)制循環(huán)單向式。沸騰的溶液一次通過加熱室內(nèi)的加熱面而不循環(huán)，即濃縮液排出，如升膜式、降膜式、攪拌膜式、離心膜式。直接接觸型。加熱介質(zhì)與傳熱溶液直接接觸，如浸沒式燃燒蒸發(fā)器。在蒸發(fā)裝置的操作過程中，消耗了大量的加熱蒸汽。為了節(jié)約加熱蒸汽，可采用多效蒸發(fā)裝置和蒸汽再壓縮蒸發(fā)器。蒸發(fā)器廣泛應(yīng)用于化工和輕工行業(yè)。

　　硫酸銨專用蒸發(fā)器：蒸發(fā)是一種單元操作，其中包含非揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液通過加熱被加熱到沸騰狀態(tài)，從而部分溶劑被蒸發(fā)并被去除，從而增加溶劑中的溶質(zhì)濃度。蒸發(fā)操作在工業(yè)上有幾種應(yīng)用場合：

　　1.將稀溶液直接濃縮制成產(chǎn)品或?qū)饪s液進(jìn)行再加工(如冷卻結(jié)晶)制成固體產(chǎn)品，如電解燒堿溶液的濃度、糖水溶液的濃度、各種果汁的濃度等。

　　2.濃縮溶液的同時回收溶劑，如有機(jī)磷農(nóng)藥苯溶液的濃縮脫芐基、中藥生產(chǎn)中乙醇浸出液的蒸發(fā)等。

　　3.為了獲得純?nèi)軇?，如海水淡化等?/p>

　　總之，蒸發(fā)廣泛應(yīng)用于化工、食品、制藥等行業(yè)。

　　常用的分區(qū)傳熱蒸發(fā)器根據(jù)溶液停留在蒸發(fā)器中的情況大致可分為循環(huán)式和單向式。

　　硫酸銨專用蒸發(fā)器：一、循環(huán)蒸發(fā)器

　　在這種蒸發(fā)器中，溶液在蒸發(fā)器中循環(huán)。由于流通的原因不同，它可以分為兩類：來自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)

　　1.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器這種蒸發(fā)器也稱為標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器。它的加熱室由垂直管束組成，中間有一根大直徑的中心循環(huán)管，其他直徑較小的加熱管稱為沸騰管。由于中心循環(huán)管較大，單位體積的溶液所占的傳熱面小于沸騰管中單位體積的溶液所占的傳熱面，即中心循環(huán)管中的溶液與其他加熱管中的溶液受熱不同，因此沸騰管中汽液混合物的密度小于中心循環(huán)管中溶液的密度。此外，上升蒸汽的向上抽吸將使蒸發(fā)器中的溶液形成從中心循環(huán)管下降并從沸騰管上升的循環(huán)流。這個循環(huán)主要是溶液的密度差造成的，所以叫self-然循環(huán)。這種效果有利于提高蒸發(fā)器內(nèi)的傳熱效果。為了使溶液循環(huán)良好，中心循環(huán)管的截面積一般為其他加熱管總截面積的40 ~ 100%。加熱管高度一般為1 ~ 2m加熱管的直徑在25到75毫米之間.這種蒸發(fā)器因其結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、傳熱好、運行可靠而得到廣泛應(yīng)用。但由于結(jié)構(gòu)限制，循環(huán)速度不高。此外，溶液在加熱室內(nèi)不斷循環(huán)，使其濃度始終接近成品溶液的濃度，因此溶液沸點高，有效溫差減小。這是循環(huán)蒸發(fā)器的一個常見缺點。此外，設(shè)備的清潔和維護(hù)不夠方便，因此該蒸發(fā)器很難完全滿足生產(chǎn)要求。

　　2.吊籃式蒸發(fā)器為了克服循環(huán)式蒸發(fā)器易結(jié)晶、易結(jié)垢、難清洗的缺點，對標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了更合理的改進(jìn)，即吊籃式蒸發(fā)器。加熱室4像一個籃子，懸掛在蒸發(fā)器外殼的下部，中心循環(huán)管由加熱室外壁和蒸發(fā)器內(nèi)壁之間的環(huán)形通道代替。溶液沿著加熱管的中心上升，然后沿著吊籃加熱室外壁和蒸發(fā)器內(nèi)壁之間的環(huán)形間隙向下流動，形成循環(huán)。由于環(huán)形間隙面積約為加熱管總截面積的100-150%，溶液的循環(huán)速度高于標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器，可達(dá)1.5 m/s，此外，這種蒸發(fā)器的加熱室可從頂部取出維修或更換，熱損失也小。其主要缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單位傳熱面積金屬消耗高。

　　3.萊文蒸發(fā)器上述自然循環(huán)蒸發(fā)器的循環(huán)速度不夠大，一般在1.5m/s以下.為了使蒸發(fā)器更適合蒸發(fā)粘度高、易結(jié)晶或結(jié)垢嚴(yán)重的溶液，提高溶液的循環(huán)速度，延長運行周期，減少清洗次數(shù)。

　　硫酸銨專用蒸發(fā)器：其結(jié)構(gòu)特征是在加熱室上增設(shè)沸騰室。由于沸騰室中液柱的附加靜壓，加熱室中的溶液不會在加熱管中沸騰，當(dāng)壓力降低時，溶液直到上升到沸騰室才開始沸騰，因此溶液的沸騰汽化從加熱室移動到沸騰室，而沒有傳熱表面，從而避免了加熱管中結(jié)晶或污垢的形成。此外，該蒸發(fā)器循環(huán)管的截面積約為加熱管總截面積的2 ~ 3倍，溶液的循環(huán)速度可達(dá)2.5 ~ 3m/s以上，因此總傳熱系數(shù)也較大。這種蒸發(fā)器的主要缺點是液柱靜壓頭效應(yīng)(詳見6.3.1)造成的溫差損失大，為了保持一定的有效溫差，要求加熱蒸汽具有較高的壓力。此外，設(shè)備龐大，消耗大量材料，需要高大的工廠等。除了上面提到的自然循環(huán)蒸發(fā)器，在蒸發(fā)高粘度、易結(jié)晶、易結(jié)垢的物料時，也采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。在這種蒸發(fā)器中，溶液的循環(huán)主要依靠外部動力，泵迫使其向某一方向流動，產(chǎn)生循環(huán)。循環(huán)速度可以通過泵的流量調(diào)節(jié)來控制，一般在2.5 m/s以上，強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)也比一般自然循環(huán)大。但其明顯的缺點是耗能較大，每平方米采暖面積約為0.4 ~ 0.8 kW。二、單向蒸發(fā)器

　　硫酸銨專用蒸發(fā)器：這種蒸發(fā)器的主要特點是溶液在蒸發(fā)器中只通過加熱室一次，成為濃縮液，沒有循環(huán)流動。溶液通過加熱室時，在管壁上呈膜狀流動，所以在實踐中也叫液膜蒸發(fā)器。根據(jù)物料在蒸發(fā)器中流動方向的不同，單程蒸發(fā)器可分為以下幾種類型。

　　1.上升式薄膜蒸發(fā)器的加熱室由許多垂直的長管組成。常用的加熱管直徑為25 ~ 50 mm，管長和管徑之比約為100 ~ 150。預(yù)熱后，料液從蒸發(fā)器底部引入，在加熱管內(nèi)加熱沸騰并迅速汽化，產(chǎn)生的蒸汽在加熱管內(nèi)高速上升。一般常壓下出口蒸汽速度宜為20 ~ 50 m/s，減壓下宜為100 ~ 160m/s以上。溶液被上升的蒸汽推動，沿著管壁上升成薄膜，并繼續(xù)蒸發(fā)。蒸汽和液體的混合物在分離器2中分離，成品液體從分離器的底部排出，二次蒸汽從頂部引出。需要注意的是，如果從料液中蒸發(fā)的水量不多，將很難達(dá)到上述要求的蒸汽速度，即升膜蒸發(fā)器不適合濃縮液的蒸發(fā)；不適用于粘度高、易結(jié)晶或結(jié)垢的物料。

　　2.降膜蒸發(fā)器降膜蒸發(fā)器和升膜蒸發(fā)器的區(qū)別在于，料液從蒸發(fā)器頂部加入，在重力作用下沿管壁呈膜狀下落，過程中蒸發(fā)變厚，在底部得到濃縮液。由于成膜機(jī)理與升膜蒸發(fā)器不同，降膜蒸發(fā)器可以蒸發(fā)高濃度、高粘度(例如在0.05 ~ 0.45 ns/m2范圍內(nèi))和熱敏性的物料。但由于液膜在管內(nèi)分布不均勻，傳熱系數(shù)比升膜蒸發(fā)器小，仍不適用于易結(jié)晶或結(jié)垢的物料。