Каковы преимущества и недостатки многоэффективного испарителя с падающей пленкой?
- Испаритель с падающей пленкой, испаритель с поднимающейся пленкой и испаритель со скребковой пленкой - все они называются пленочными испарителями.
- Испаритель с падающей пленкой подразделяется на испаритель с падающей пленкой с несколькими эффектами и испаритель с падающей пленкой MVR.
- Испаритель с падающей пленкой с несколькими эффектами больше подходит для термочувствительных материалов, так в чем же его преимущества и недостатки?
1.Структура и принцип работы многоэффективного испарителя с падающей пленкой
В настоящее время многоэффективный испаритель с падающей пленкой достиг непрерывной работы в вакуумных низкотемпературных условиях, обладает такими преимуществами, как высокая испарительная способность и экономия энергии. Испаритель с падающей пленкой имеет очевидные преимущества и широко используется в химической, легкой и пищевой промышленности для достижения цели концентрации жидкости.
1.1 Структура многоэффективного испарителя с падающей пленкой
- Структура падающего пленочного испарителя несложная, его можно просто понять как вертикальный трубчатый теплообменник с набором устройств для распределения пленки, но у него есть очевидное отличие от обычного теплообменника: его корпус закреплен для нагревательной жидкости, а трубка - для испаряемого материала.
1.2 Принцип работы многоэффективного испарителя с падающей пленкой
- В испарителе с падающей пленкой материал, проходящий через трубчатую секцию, попадает в теплообменные трубки сверху, под действием собственной силы тяжести стекая вниз по стенке трубки. Перед тем как попасть в теплообменные трубки, он проходит через пленкообразователь, в результате чего при попадании в трубки образуется тонкая пленка. По мере того как материал опускается сверху вниз, влага испаряется, достигая цели концентрации материала. В секции оболочки, если используется конденсация пара или нагрев термомасла, пар поступает сверху и выходит снизу, а термомасло должно течь снизу вверх.
- Очевидно, что направление потока среды внутри и снаружи трубок не всегда может быть встречным. Однако это не имеет решающего значения, поскольку внутреннее давление в трубках остается относительно постоянным, что предотвращает значительные изменения температуры жидкости. Любые изменения температуры среды внутри трубок связаны в основном с изменением концентрации, что приводит лишь к незначительному повышению температуры кипения.
2.Особенности многоэффективного испарителя с падающей пленкой
- Материальный раствор в многоэффективном испарителе с падающей пленкой поступает сверху, образуя пленку вдоль стенки трубки под действием силы тяжести. По мере продвижения вниз он подвергается испарению и сгущению, пока не достигнет дна в виде концентрированной жидкости. Этот тип испарителя отлично подходит для работы с материалами с высокой концентрацией и вязкостью. За один проход по теплообменным трубкам материал нагревается и испаряется, обеспечивая кратковременное воздействие тепла. Таким образом, этот многоэффективный испаритель с падающей пленкой сохраняет превосходное качество термочувствительных материалов.
- Поскольку раствор движется в однопроходном испарителе в виде пленки, коэффициент теплопередачи относительно высок. Работа в вакууме также обеспечивает качество термочувствительных материалов, что делает испаритель надежным выбором.
- Благодаря короткому времени выдержки риск разрушения материала минимален, что делает его идеальным для работы с термочувствительными веществами. Процессы запуска и остановки многоэффективного испарителя с падающей пленкой просты и быстры, что обеспечивает эффективную работу.
- Поскольку технологическая жидкость движется исключительно под действием силы тяжести, а не за счет высоких температурных перепадов, она может использовать низкие температурные перепады для испарения.
3.Преимущества многоэффективного испарителя с падающей пленкой
- Малое время пребывания материалов в теплообменных трубках позволяет не изменять химические свойства термочувствительных материалов.
- Материал внутри теплообменных трубок приобретает тонкую пленкообразную форму и быстро течет, что обеспечивает высокий коэффициент теплопередачи при испарении.
- Перепад давления практически незначителен, так как материал в трубчатой секции работает под атмосферным давлением, полностью полагаясь на собственную силу тяжести при движении вниз вдоль стенки трубки, что способствует повышению энергоэффективности.
- Поскольку материал в трубчатой секции течет вниз вдоль стенки трубки под действием собственной силы тяжести, а не под действием перепада давления, можно использовать низкие перепады температур.
- Количество материала, остающегося в трубчатой части, крайне минимально.
- После нагрева материал в трубной секции подвергается конвективному кипению, поэтому состояние поверхности теплообменных трубок практически не влияет на кипение материала.
4.Недостатки испарителя с падающей пленкой
- Эффективность испарения оборудования напрямую зависит от дистрибьютора, что требует высоких стандартов при проектировании, производстве и установке.
- Требования к установке жесткие, особенно в отношении вертикальности. Например, если длина теплообменных трубок составляет 9 метров, требование к вертикальности оборудования - ≤6,4 мм.
- Очень важно обеспечить полное смачивание внутренних стенок теплообменных трубок, сохраняя при этом минимальную толщину пленки. Для достижения этой цели требуются точные расчеты, основанные на скорости подачи материала и длине теплообменных трубок.
- Высокие стандарты проектирования и производства приводят к значительному увеличению расходов на закупку оборудования.
- Материалы, склонные к образованию накипи или содержащие взвешенные твердые частицы, не подходят. Стоит отметить, что многоэффектные испарители с падающей пленкой могут не подойти для материалов с низким содержанием испаряемой воды, так как они могут не обеспечить требуемую скорость пара. Поэтому такие испарители не подходят для выпаривания концентрированных растворов или материалов с высокой вязкостью, склонностью к кристаллизации или возможностью образования накипи.
