第1章　蒸發(fā)器簡(jiǎn)介

1.1　蒸發(fā)器的蒸發(fā)及其節(jié)能

蒸發(fā)分為加壓蒸發(fā)、常壓蒸發(fā)及減壓蒸發(fā)三種。工業(yè)上的蒸發(fā)操作經(jīng)常在減壓下進(jìn)行,這種操作稱為真空蒸發(fā)。真空蒸發(fā)的優(yōu)點(diǎn)是:可使加熱蒸汽與料液的溫度差加大;可低溫蒸發(fā),能夠減少料液在蒸發(fā)過(guò)程中的熱變性;可采用多效蒸發(fā),從而降低蒸汽的消耗;可利用冷凝的方式將蒸發(fā)后的尾氣冷凝成液態(tài),減少對(duì)大氣的排放量及污染。但真空蒸發(fā)也有缺點(diǎn),因?yàn)殡S著真空度的提高[式(1?1)],蒸發(fā)潛熱也隨之加大。

r=607-0.708t(1?1)

式中　r——水的蒸發(fā)潛熱,kcal /kg;

t——蒸發(fā)溫度,℃。

可見(jiàn)在減壓下低溫蒸發(fā),當(dāng)扣除潛熱后絲毫也不能節(jié)能,實(shí)際上為保持系統(tǒng)的真空度,必須啟動(dòng)冷凝器及真空泵并支付動(dòng)力費(fèi)用。從這一點(diǎn)看,單純地減壓蒸發(fā)水分以濃縮料液是達(dá)不到經(jīng)濟(jì)要求的,必須要反復(fù)多次利用蒸汽的潛熱,即采用多效蒸發(fā)。

蒸發(fā)器要達(dá)到節(jié)能目的有以下幾種途徑:采用多效蒸發(fā);采用熱壓縮二次蒸汽技術(shù);采用完全機(jī)械壓縮二次蒸汽技術(shù);充分利用末效二次蒸汽及冷凝水熱量對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱。

圖1?1中(a)為蒸汽直接加熱;(b)為采用熱壓縮技術(shù)抽吸一部分二次蒸汽作為蒸發(fā)器的加熱熱源,即TVR蒸發(fā)器;(c)為采用蒸汽壓縮機(jī)將二次蒸汽全部進(jìn)行再壓縮作為蒸發(fā)器的加熱熱源,即MVR蒸發(fā)器。可以看出,由于在蒸發(fā)器中引入了節(jié)能裝置,降低了能源的消耗。

圖1?1　不同加熱方式下的蒸發(fā)器質(zhì)量能量

目前在食品、制藥、玉米深加工、生物化工及工業(yè)廢水等領(lǐng)域比較常用的蒸發(fā)器種類有外循環(huán)蒸發(fā)器、強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器、降膜式蒸發(fā)器、混合式蒸發(fā)器、板式蒸發(fā)器及MVR蒸發(fā)器,如圖1?2所示。

圖1?2　幾種常用的蒸發(fā)器