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行蒸發(fā)濃縮的過程,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。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)計時針對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,本文將對多效降膜式蒸發(fā)器的特點及相關(guān)要點作一探討。

1、中央空調(diào)中降膜蒸發(fā)器工作過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,借助自身的動力,冷媒沿加熱管內(nèi)表面垂直成膜狀自，上而下均勻流動,管外的蒸汽通過對流-傳導(dǎo)把熱量傳給冷媒,物料在受熱過程產(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,汽液混合物自加熱管下端流出。進入沸騰室進行蒸發(fā)沸騰，從而完成蒸發(fā)過程。在整個加熱過程中，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解決膜形成過程中對傳熱的影響。

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)器進行的是膜狀蒸發(fā),所以降膜蒸發(fā)器的熱交換強度的生產(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，并在整根管子長度上保持均勻。各管子間的液體分布不均勻會導(dǎo)致給料不足的管子結(jié)垢而使其他管子的液膜過厚,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,也會出現(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,才能有效的進行傳熱,液膜越薄越均勻,傳熱效果越好,通過下降的液膜快速流動進行強化對流傳熱,如果進口種分母液分布不均勻，進入各個列管液膜流量小，液膜偏流或溝流,液膜不能將整個加熱管的內(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,進一步降低傳熱系數(shù),使蒸發(fā)效率下降。汽壓過高，循環(huán)量過低，會造成“干蒸"或會引起劇烈的鼓泡液膜沸騰,造成二次汽核心對液膜強烈的夾帶,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，熱力鍋爐無法應(yīng)用。

3、通過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，會造成沒有足夠的液量來形成液膜，加入量過大,會由于重力流動速度不及時造成液膜偏厚,因為種分母液進入降膜管后,在向下流動的過程中有一個成膜發(fā)展過程,使堿液能分布成均勻的液膜下流,如果進料低于極限值,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,同時液膜向下流動過程中,隨著堿液的不斷蒸發(fā),向下流動的液膜越來越薄,在列管下部有可能發(fā)生破裂。流量過大，會造成液膜厚度過大,傳熱系數(shù)降低。因此,對于不同蒸水能力的降膜蒸發(fā)器，蒸發(fā),向下流動的液膜越來越薄,在列管下部有可能發(fā)生破裂。流量過大，會造成液膜厚度過大,傳熱系數(shù)降低。因此,對于不同蒸水能力的、膜蒸發(fā)器,關(guān)注其循環(huán)量大小,來液膜能穩(wěn)定均勻的在加熱管內(nèi)流動。

3.2 熱流強度的影響

在降膜蒸發(fā)器內(nèi),進人蒸發(fā)器殼程的蒸汽與管程內(nèi)的堿液傳熱過程為:(1)加熱蒸汽通過對流傳熱給管壁;(2)管壁導(dǎo)熱;(3)種分母液通過對流熱從管壁上吸取熱量。蒸汽進入蒸發(fā)器時,被冷凝成液體。蒸汽和壁面比較清潔時,液滴潤濕管表面,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,管下部的冷凝液膜厚度和流速較大.且冷凝液流動時大都呈湍流形式,傳熱系數(shù)仍很高,依然能獲得穩(wěn)定的熱流強度。在列管內(nèi)種分母液下流時隨著膜層的減薄,堿液濃度增大，粘度隨之增大而熱載體和堿液是相對流動的,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,大熱負荷增大到超過極限熱負荷時，會引起劇烈的鼓泡液膜沸騰,造成二次汽核心對液膜強烈的夾帶,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)過程中,要獲得穩(wěn)定的熱流強度和避免二次蒸汽帶堿,要控制好蒸汽壓力。同時要不斷排除蒸發(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)定的熱流強度,控制好蒸汽壓力和穩(wěn)定的蒸汽流速,同時還要不斷的排除蒸發(fā)器內(nèi)的不凝性氣體,這樣才能使整個蒸發(fā)過程連續(xù)穩(wěn)定的進行。

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,料液由進料管進人分布盤內(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，再通過上分布盤篩板小孔流到中分布盤，料液經(jīng)過上、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。實驗表明，分布盤的個數(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)流動時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位置及孔的大小是設(shè)計該分布器的關(guān)鍵。分布器進人降膜管的高度也有具體的要求。分布器偏高點進入時堿液量小,可能會出現(xiàn)干璧現(xiàn)象。分布器偏低點堿液流量大,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)強度和蒸發(fā)效果,使堿的濃度很難控制的相對穩(wěn)定。蒸發(fā)器在運行一-段時間后,由于 蒸發(fā)過程中析出的結(jié)疤會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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