蒸發(fā)(或稱濃縮)是指將含有非揮發(fā)性溶質(zhì)和揮發(fā)性溶劑組成的溶液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮的過(guò)程,主要是利用加熱作用使溶液中一部分溶劑汽化而獲得。蒸發(fā)設(shè)備一般稱為蒸發(fā)器，其構(gòu)造與種類繁多,而且其發(fā)展歷史久遠(yuǎn)。從操作方式可分為單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)和直接接觸蒸發(fā):按流體循環(huán)方式可分為不循環(huán)型蒸發(fā)、自然循環(huán)型蒸發(fā)、強(qiáng)制循環(huán)型蒸發(fā)、刮膜式蒸發(fā)及離心式薄膜蒸發(fā).設(shè)計(jì)時(shí)針對(duì)不同的物料用不同的蒸發(fā)器。正確的應(yīng)用不僅能提高產(chǎn)品的質(zhì)量,又能節(jié)能降耗、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。其中,降膜式蒸發(fā)器是現(xiàn)代蒸發(fā)技術(shù)中常見的單元操作,本文將對(duì)多效降膜式蒸發(fā)器的特點(diǎn)及相關(guān)要點(diǎn)作一探討。

1、中央空調(diào)中降膜蒸發(fā)器工作過(guò)程泵將待處理的冷媒送入蒸發(fā)器加熱室頂部,經(jīng)布膜器均勻分配后,借助自身的動(dòng)力,冷媒沿加熱管內(nèi)表面垂直成膜狀自，上而下均勻流動(dòng),管外的蒸汽通過(guò)對(duì)流-傳導(dǎo)把熱量傳給冷媒,物料在受熱過(guò)程產(chǎn)生的二次蒸汽管內(nèi)與冷媒一起自上而下以很快的速度流動(dòng),汽液混合物自加熱管下端流出。進(jìn)入沸騰室進(jìn)行蒸發(fā)沸騰，從而完成蒸發(fā)過(guò)程。在整個(gè)加熱過(guò)程中，冷媒是否均勻穩(wěn)定成膜流人蒸發(fā)器加熱管內(nèi)壁和膜的厚度對(duì)于傳熱系數(shù)影響也是很大，本文主要分析成膜原因及膜分布成因二方面來(lái)解決膜形成過(guò)程中對(duì)傳熱的影響。

2、影響種分母液在降膜蒸發(fā)器成膜因素。由于降膜蒸發(fā)器進(jìn)行的是膜狀蒸發(fā),所以降膜蒸發(fā)器的熱交換強(qiáng)度的生產(chǎn)能力決定于液體沿?zé)峤粨Q管.上分布的均勻程度。所謂均勻分布不僅是指液體均勻的分布在全體管子上，還要沿每根管子周邊均勻分布，并在整根管子長(zhǎng)度上保持均勻。各管子間的液體分布不均勻會(huì)導(dǎo)致給料不足的管子結(jié)垢而使其他管子的液膜過(guò)厚,從而影響傳熱。當(dāng)液體不能均勻的分布在整根管子的表面時(shí),也會(huì)出現(xiàn)類似的現(xiàn)象。

在降膜蒸發(fā)器中,只有在蒸發(fā)器列管內(nèi)壁的表面形成均勻下降的液膜,才能有效的進(jìn)行傳熱,液膜越薄越均勻,傳熱效果越好,通過(guò)下降的液膜快速流動(dòng)進(jìn)行強(qiáng)化對(duì)流傳熱,如果進(jìn)口種分母液分布不均勻，進(jìn)入各個(gè)列管液膜流量小，液膜偏流或溝流,液膜不能將整個(gè)加熱管的內(nèi)壁覆蓋,造成管內(nèi)的液膜中斷或蒸干，使有效傳熱面積減小，并且使列管的壁溫迅速升高,種分母液中的少量雜質(zhì)析出或粘附在管壁上形成結(jié)疤或結(jié)垢,進(jìn)一步降低傳熱系數(shù),使蒸發(fā)效率下降。汽壓過(guò)高，循環(huán)量過(guò)低，會(huì)造成“干蒸"或會(huì)引起劇烈的鼓泡液膜沸騰,造成二次汽核心對(duì)液膜強(qiáng)烈的夾帶,液體脫離璧面產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象，前者易造成加熱管內(nèi)形成的液膜過(guò)度蒸發(fā),溶液濃度快速上升,粘結(jié)在加熱管壁,形成結(jié)疤或死眼，降低傳熱系數(shù)或傳熱面積，而后者會(huì)造成二次蒸汽帶堿，導(dǎo)致一部分堿流失，并引起凝結(jié)水跑堿，熱力鍋爐無(wú)法應(yīng)用。

3、通過(guò)分析影響種分母液在降膜蒸發(fā)器的成膜因素

3.1 控制種分母液加入量至合適的范圍種分母液量加入量太小，會(huì)造成沒有足夠的液量來(lái)形成液膜，加入量過(guò)大,會(huì)由于重力流動(dòng)速度不及時(shí)造成液膜偏厚,因?yàn)榉N分母液進(jìn)入降膜管后,在向下流動(dòng)的過(guò)程中有一個(gè)成膜發(fā)展過(guò)程,使堿液能分布成均勻的液膜下流,如果進(jìn)料低于極限值,下流的液膜因表面張力小，發(fā)生液膜破裂,膜狀液流變成繩狀液流并不斷出現(xiàn)干壁區(qū)使傳熱面上的液膜受到破壞,同時(shí)液膜向下流動(dòng)過(guò)程中,隨著堿液的不斷蒸發(fā),向下流動(dòng)的液膜越來(lái)越薄,在列管下部有可能發(fā)生破裂。流量過(guò)大，會(huì)造成液膜厚度過(guò)大,傳熱系數(shù)降低。因此,對(duì)于不同蒸水能力的降膜蒸發(fā)器，蒸發(fā),向下流動(dòng)的液膜越來(lái)越薄,在列管下部有可能發(fā)生破裂。流量過(guò)大，會(huì)造成液膜厚度過(guò)大,傳熱系數(shù)降低。因此,對(duì)于不同蒸水能力的、膜蒸發(fā)器,關(guān)注其循環(huán)量大小,來(lái)液膜能穩(wěn)定均勻的在加熱管內(nèi)流動(dòng)。

3.2 熱流強(qiáng)度的影響

在降膜蒸發(fā)器內(nèi),進(jìn)人蒸發(fā)器殼程的蒸汽與管程內(nèi)的堿液傳熱過(guò)程為:(1)加熱蒸汽通過(guò)對(duì)流傳熱給管壁;(2)管壁導(dǎo)熱;(3)種分母液通過(guò)對(duì)流熱從管壁上吸取熱量。蒸汽進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí),被冷凝成液體。蒸汽和壁面比較清潔時(shí),液滴潤(rùn)濕管表面,液滴集成一定大小后形成--定厚度的液膜,由重力作用沿壁面流下,但壁上仍覆蓋--層液膜,這種冷凝方式稱為膜狀冷凝。因降膜蒸發(fā)器的列管較長(zhǎng),管下部的冷凝液膜厚度和流速較大.且冷凝液流動(dòng)時(shí)大都呈湍流形式,傳熱系數(shù)仍很高,依然能獲得穩(wěn)定的熱流強(qiáng)度。在列管內(nèi)種分母液下流時(shí)隨著膜層的減薄,堿液濃度增大，粘度隨之增大而熱載體和堿液是相對(duì)流動(dòng)的,所以壁溫及堿溫始終是下部.上部。當(dāng)降液管內(nèi)物料密度減小時(shí),大熱負(fù)荷增大到超過(guò)極限熱負(fù)荷時(shí)，會(huì)引起劇烈的鼓泡液膜沸騰,造成二次汽核心對(duì)液膜強(qiáng)烈的夾帶,液體脫離壁面產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象,將表面的液膜吹散到管中心。二次蒸汽流中出現(xiàn)的夾帶造成二次蒸汽帶堿,二次蒸汽冷凝后形成的冷凝液中含堿超標(biāo),導(dǎo)致一部分堿流失。

綜上所述,在降膜蒸發(fā)過(guò)程中,要獲得穩(wěn)定的熱流強(qiáng)度和避免二次蒸汽帶堿,要控制好蒸汽壓力。同時(shí)要不斷排除蒸發(fā)器殼內(nèi)的不凝性氣體。不凝性氣體隨著蒸汽的不斷冷凝,濃度不斷增高,致使它在管壁附近形成一層熱阻很大的氣膜。這種氣膜的存在使冷凝傳熱系數(shù)下降,影響了傳熱效果。所以為了獲得穩(wěn)定的熱流強(qiáng)度,控制好蒸汽壓力和穩(wěn)定的蒸汽流速,同時(shí)還要不斷的排除蒸發(fā)器內(nèi)的不凝性氣體,這樣才能使整個(gè)蒸發(fā)過(guò)程連續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行。

3.3降膜管上的分布器及其影響由分散盤和擋圈組成的初始分布裝置及三個(gè)多孔篩板分布盤組成了多層噴淋盤式分布器,各分布盤間距由定管確定。操作時(shí),料液由進(jìn)料管進(jìn)人分布盤內(nèi)，而后從分布盤的盤堰溢流,經(jīng)分布盤與擋圈之間的環(huán)隙落到上分布盤上完成初始分布，再通過(guò)上分布盤篩板小孔流到中分布盤，料液經(jīng)過(guò)上、中、下三層分布盤的再分布，落到管板的板橋上,終在降液管內(nèi)壁呈膜狀流下。二次蒸汽由下部出。降膜分布器呈圓筒狀，上部有多個(gè)均勻的小圓孔,它的作用是使堿液在降膜管內(nèi)均勻地成膜狀下流。實(shí)驗(yàn)表明，分布盤的個(gè)數(shù)越多，料液分布越均勻,分布器垂直安裝,這樣堿液在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)才能形成均勻的液膜。分布盤篩板上孔的排列方式,各分布盤上孔的相對(duì)位置及孔的大小是設(shè)計(jì)該分布器的關(guān)鍵。分布器進(jìn)人降膜管的高度也有具體的要求。分布器偏高點(diǎn)進(jìn)入時(shí)堿液量小,可能會(huì)出現(xiàn)干璧現(xiàn)象。分布器偏低點(diǎn)堿液流量大,堿液順著降膜管飛流直下,在降膜管內(nèi)也不能均勻成膜,影響了蒸發(fā)強(qiáng)度和蒸發(fā)效果,使堿的濃度很難控制的相對(duì)穩(wěn)定。蒸發(fā)器在運(yùn)行一-段時(shí)間后,由于 蒸發(fā)過(guò)程中析出的結(jié)疤會(huì)附著在分布器或分布盤上,使布膜圓孔發(fā)生變形或變小，影響液膜的形成，因此，蒸發(fā)器分離器需要定期清理。</a>

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