降膜蒸发器

在降膜蒸发器中,液体产品通常进入蒸发器头部的蒸发器。液体进入加热管,在管壁上形成一层薄膜,在沸腾温度下向下流动,并被部分蒸发。在大多数情况下,蒸汽用于加热蒸发器。

描述

在降膜蒸发器中,液体产品通常进入蒸发器头部的蒸发器。液体进入加热管,在管壁上形成一层薄膜,在沸腾温度下向下流动,并被部分蒸发。

通常蒸发发生在垂直的管道内。也有工艺流体在水平或垂直管的外部蒸发的应用。在所有情况下,待蒸发的工艺流体在重力作用下作为连续的膜向下流动。液体会沿着管壁形成一层薄膜,向下推进(下降)——因此得名。

流体分布器必须精心设计,以保持均匀的液体分布。这种分布适用于溶液流经的所有管道。分配器由于其同心圆的形状,通常称为卡箍。在大多数应用中,加热介质被放置在管的外面。为了达到均匀平衡的传热阻力,需要高的传热系数。因此,冷凝蒸汽是常用的加热介质。

里面发生了什么?

对于内部蒸发的流体,液相(溶液)和气相之间的分离发生在管内。为了在这个过程中保持质量守恒,向下的蒸汽速度增加。结果,它将增加作用在液膜上的剪切力,因此也增加了溶液的速度。结果可能是一个越来越薄的薄膜的高膜速度,导致越来越湍流流动。这些影响的组合允许非常高传热系数

管的蒸发侧换热系数主要由膜的流体动力流动条件决定。对于低质量流动或高粘度的薄膜流动可以是层流的,在这种情况下,传热完全由通过薄膜的传导控制。因此,在这种情况下,传热系数随质量流量的增加而减小。随着质量流量的增加,薄膜变成波状层流,然后是紊流。在湍流条件下,传热系数随流量的增加而增加。

蒸发

蒸发发生在加热介质和工艺流程之间的平均温差非常低的情况下。因此,这些装置是理想的热回收在多阶段的过程。降膜蒸发器的另一个优点是液体停留时间很短,而且不会过热。不考虑蒸汽分离器,管内停留时间以秒为单位,使其理想的热敏性产品,如牛奶果汁药品等等。

此外,降膜蒸发器还具有压降非常低的特点;因此,它们经常用于深度真空应用,降低热敏性应用的温度。

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