雙效濃縮蒸發器的工作原理是什么
本實用新型涉及一種、食品、品、化工生產的新裝置。它是由一效列管加熱器、蒸發室、二效列管加熱器、濃縮鍋、冷凝冷卻器、真空溶媒回收罐、(板式換熱器、真空緩沖罐)組成。
設備連接是由一效外循環濃縮鍋的二次蒸汽口通過氣動閥分別連接二效加熱室和冷凝冷卻器,根據生產不同的規模及要求采用不同的生產方式(雙效或單效)。
在雙效生產時利用(真空度0.04Mpa,藥液溫度80多度)一效的二次蒸汽供應二效濃縮加熱(真空度0.08Mpa,藥液溫度60多度),可根據要求在生產大比重浸膏時:一效生產浸膏比重在1.2左右時并罐于二效組合式濃縮繼續濃縮可達到1.4左右時出膏,在生產過程中采用它充分達到節能的作用。在單效單臺生產時利用單效生產時間短、速度快、操作簡便的優勢,在有效利用能源(提取液溫度在90度左右時濃縮真空度在-0.08Mpa時沸點溫度為60度采用單效)充分發揮單效的優勢可緩解生產急需。利用冷凝冷卻器的面積大可以進行單效或組合式濃縮的單臺生產,在兩臺分別同時生產是單效的生產,如若回收溶媒可通過真空保護系統中的板式緩沖罐進行操作。
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。
帶有MVR的OSLO結晶器簡稱MVR—OSLO結晶器。料液進入系統后由循環泵送入蒸發器,受熱蒸發后,進入蒸發室,分離的二次蒸汽后的溶液,由下行管直送到結晶器生長段地底部,然后再向上方經結晶流化床、過飽和度得以消失,晶床中的晶粒得以生長,當粒子生長到要求的大小后,從產品出口排出。經蒸發室分離出的二次蒸汽經過壓縮機升溫后送到蒸發器的加熱室當做加熱蒸汽使用。
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。
刮板薄膜蒸發器是一種適應性很強的蒸發器,對高粘度、熱敏性和易結晶、結垢的物料都適用。尤其適宜熱敏性物料、高粘度物料及易結晶含顆粒物料的蒸發濃縮、脫氣脫溶、蒸餾提純。
由于刮板的運動,將物料不斷地在蒸發面上刮成薄膜,以達到薄膜蒸發的效果。蒸汽是常用的熱介質,由于降低了物料的沸點,在保證相同Δt的條件下,就可降低加熱介質的溫度,利用低品位的蒸汽,有利于能量的綜合利用。特別適宜作為多效蒸發的末效蒸發器。亦可用于易起泡、易結垢的物料。刮板式薄膜蒸發器由轉軸、料液分配盤、刮板、軸承、軸封、蒸發室和夾套加熱室等所組成,一般有立式、臥式兩種類型。
刮板薄膜蒸發器具有以下特點:
1、傳熱系數值高,蒸發能力大,蒸發強度可達到200kg/m2?hr,熱**。
2、物料加熱時間短,約5秒至10秒之間,且在真空條件下工作,對熱敏性物料*為有利,保持各種成份不產生任何分解,保證產品質量。
3、適應粘度范圍廣,高低粘度物均可以處理,物料粘度可高達10萬厘泊()。
4、改變刮板溝槽旋轉方向,可以調節物料在蒸發器的停留時間。
5、蒸發段筒體內壁經過精密鏜削并拋光處理,表面不易產生結焦、結垢。
6、操作方便,產品指標調節容易,在密閉條件下,可以自控進行連續性生產。
7、設備占地面積小,結構簡單,維修方便,清洗容易。
刮板式薄膜蒸發器是利用高速旋轉將液體分布成均勻薄膜而進行蒸發或蒸餾的一種蒸發、蒸餾設備,可進行脫臭、脫泡反應及加熱、冷卻等單元操作,在流量很小的情況下也能形成薄膜,在筒體蒸發段內壁表面附著處理液中的淤積物可被活動刮板迅速移去,和固定間隙的刮板蒸發器相比,蒸發量可提高40-69%.適應粘度變化范圍廣,高低粘度物均可以處理,物料粘度可高達10萬厘泊??蓪崿F真正高真空條件下的操作
為了使溶液有良好的循環,循環管的截面積一般為其它加熱管總截面積的40~;加熱管高度一般為1~2m;加熱管直徑在25~75mm之間。這種蒸發器由于結構緊湊、制造方便、傳熱較好及操作可靠等優點,應用十分廣泛。但是由于結構上的限制,循環速度不大。加上溶液在加熱室中不斷循環,使其濃度始終接近完成液的濃度,因而溶液的沸點高,有效溫度差就減小。這是循環式蒸發器的共同缺點。此外,設備的清洗和維修也不夠方便,所以這種蒸發器難以滿足生產的要求。
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