降膜蒸發(fā)器
降膜蒸發(fā)器是一種常見的蒸發(fā)設備,利用物料在重力作用下沿加熱管內壁成膜狀向下流動并蒸發(fā)的原理工作。以下是其核心特點、適用場景及關鍵要點:
核心結構與原理
? 結構:由加熱室(垂直管束)、分布器(使物料均勻布膜)、分離室組成。
? 原理:物料從加熱管頂部進入,經分布器形成均勻液膜,在管內向下流動時被殼程熱源(如蒸汽)加熱蒸發(fā),氣液混合物進入分離室分離,濃縮液從底部排出,二次蒸汽可回收利用。
主要優(yōu)點
? 傳熱效率高:液膜薄且湍流流動,減少熱阻,適合中低粘度物料。
? 停留時間短:物料快速通過加熱管,適合熱敏性物料(如食品、醫(yī)藥溶液)。
? 能耗較低:可搭配多效或MVR系統(tǒng),降低蒸汽消耗。
? 設備緊湊:占地面積小,適合中小型生產。
適用場景
? 行業(yè):食品飲料(果汁濃縮、乳粉生產)、醫(yī)藥(藥液濃縮)、化工(無機鹽溶液蒸發(fā))、污水處理(低鹽廢水處理)等。
? 物料特性:
? 粘度適中(≤500mPa·s),非高粘度或易結晶物料。
? 對熱敏感(如維生素、活性成分),需避免長時間高溫。
關鍵設計要點
? 分布器性能:決定液膜均勻性,常見類型有螺紋式、溝槽式、旋液式,需根據物料特性選擇,避免干壁或局部過熱。
? 加熱管參數:管徑(25-50mm)、長度(3-10m)影響流速和蒸發(fā)強度,長管適合高蒸發(fā)量需求。
? 操作壓力:常壓或真空(降低沸點,保護熱敏性成分)。
局限性
? 不適用于高粘度/易結晶物料:可能導致管內堵塞,需搭配刮膜等輔助裝置。
? 分布器易堵塞:需定期清洗,尤其處理含顆粒或高濃度物料時。
? 對安裝垂直度要求高:傾斜會導致液膜不均勻,影響傳熱效率。
選型注意事項
1. 物料預處理:過濾雜質,避免分布器堵塞;高粘度物料可先預熱降低粘度。
2. 熱源匹配:蒸汽壓力穩(wěn)定,或采用熱水、導熱油等溫和熱源。
3. 節(jié)能設計:回收二次蒸汽(如多效串聯(lián)),或搭配冷凝水余熱利用系統(tǒng)。
如需具體選型,需結合物料流量、蒸發(fā)量、濃縮倍數等參數進一步計算設計。