外循環濃縮蒸發器是制冷機中的冷量輸出設備。制冷劑在蒸發器中蒸發,吸收低溫熱源介質(水或空氣)的熱量,達到制冷的目的。按其結構分為臥式殼管式、水箱直管式、水箱式等幾種結構型式。它們的共同特點是在蒸發器內充滿了液態制冷劑,運行中吸熱蒸發產生的制冷劑蒸氣不斷地從液體中分離出來。由于制冷劑與傳熱面充分接觸,沸騰換熱系數*高。
外循環濃縮蒸發器的原理是依靠高能效蒸汽壓縮機壓縮蒸發需要二次蒸汽,把它的電能轉變成熱能,可以*好提高*二次蒸汽的焓,被增高的熱能在二次蒸汽進入蒸發室進行加熱,來做到循環重復使用二次蒸汽已有的熱能,所以不用外部鮮蒸汽,是主要靠多效蒸發器的自循環來達到蒸發濃縮的目的。
蒸發器長期停用時,將制冷劑拙到儲液器或冷凝器中,使蒸發器的壓力保持在0.05MPa(表壓)左右為宜。若為鹽水池中的蒸發器,還需用自來水沖洗,沖洗后在池內注滿自來水。
蒸發器一般分為間接加熱蒸發器和直接加熱蒸發器。但不管是哪種蒸發器,蒸發器結構都會有加熱室、分離器。
主要由加熱室和蒸發室兩部分組成。加熱室向液體提供蒸發所需要的熱量,促使液體沸騰汽化;蒸發室使氣液兩相分離。
這種結晶器主要特點為過飽和度產生的區域與晶體生長區域分別設置在結晶器兩處,晶體的循環母液流中硫化懸浮,為晶體的生長提供了良好的條件。
機械式蒸汽再壓縮(MVR)蒸發器,其原理是利用高能效蒸汽壓縮機壓縮蒸發產生的二次蒸汽,把電能轉換成熱能,提高二次蒸汽的焓,被提高熱能的二次蒸汽打入蒸發室進行加熱,以達到循環利用二次蒸汽已有的熱能,從而可以不需要外部鮮蒸汽,通過蒸發器自循環來實現蒸發濃縮的目的。
通過PLC、工業計算機(FA)、組態等形式來控制系統溫度、壓力、電機轉速,保持系統蒸發平衡。從理論上來看,使用MVR蒸發器比傳蒸發器節省80%以上的能源,節省90%以上的冷凝水,減少50%以上的占地面積。
MVR其基本原理是:對蒸發過程中產生的廢熱蒸汽通過逆流洗滌及機械再壓縮,提高廢熱蒸汽的清潔度及熱焓,重新利用,達到節能與環保的目的。
MVR壓縮機可使用離心式壓縮機,或者羅茨式壓縮機。這些機器在1:1.2到1:2壓縮比范圍內其體積流量較高。 蒸發設備緊湊占地面積小所需空間也小。又可省去冷卻系統。對于需要擴建蒸發設備而供汽,場地不夠的現有工廠供水能力不足,特別是低溫蒸發需要冷凍水冷凝的場合,可以收到既節省投資又**較好的節能效果。
MVR除開車啟動外,整個蒸發過程中無生蒸汽(有些物料來料溫度低,預熱至沸點需要少量蒸汽)。多效蒸發過程中,蒸發器某一效必須額外給其熱源能量,使其溫度(壓力)提高;蒸汽噴射泵(TVR)只能壓縮部分二次蒸汽。而MVR蒸發器則可回收利用蒸發器中所有的二次蒸汽。蒸發一噸水需要耗電為25-70度電,生蒸汽經濟性相當于多效蒸發的20-30效,減少了對外部加熱及冷卻資源的需求,降低能耗,減少污染。
蒸發可以在常壓、加壓或減壓下進行。減壓下的蒸發稱為真空蒸發,溶液在**常壓的條件下其沸點下降,因此可以提高有效的傳熱溫差。
多效蒸發是把前效產生的二次蒸汽用作后效的加熱蒸汽,使熱量得到多次利用,可以比單效蒸發少用很多蒸汽。
工業生產中常遇到要求處理大量料液,并汽化大量水分,為了節約加熱生蒸汽,可采用多效蒸發,多效蒸發是將多臺蒸發器首尾相連,串聯操作的系統,后一效的操作壓力和溶液沸點均較*效低,僅在操作壓力高的效加入新鮮的加熱蒸汽,所產生的二次蒸汽通入后一效的加熱室作為后一效的加熱蒸汽,也就是說后一效的加熱室成為*效二次蒸汽的冷凝器,末效往往是在真空下操作的,只有末效的二次蒸汽才用冷卻介質冷凝,因此多效蒸發不但明顯地減少加熱蒸汽的耗量,同時也明顯地減少冷卻水的耗量。
按蒸發方式分:
自然蒸發:即溶液在**沸點溫度下蒸發,如海水曬鹽,這種情況下,因溶劑僅在溶液表面汽化,溶劑汽化速率低。
沸騰蒸發:將溶液加熱至沸點,使之在沸騰狀態下蒸發。工業上的蒸發操作基本上皆是此類。
2.按加熱方式分:
直接熱源加熱它是將燃料與空氣混合,使其燃燒產生的高溫火焰和煙氣經噴嘴直接噴入被蒸發的溶液中來加熱溶液、使溶劑汽化的蒸發過程。
間接熱源加熱 容器間壁傳給被蒸發的溶液。即在間壁式換熱器中進行的傳熱過程。
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