影響蒸發(fā)器蒸發(fā)強(qiáng)度的因素有哪些
不管多效蒸發(fā)器還是MVR蒸發(fā)器,蒸發(fā)器的加熱室是一個(gè)間壁式換熱器,總蒸發(fā)量(蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力)通常指單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)的水量,其大小由蒸發(fā)器的傳熱速率來(lái)決定。換熱器的總傳熱速率等于傳熱面積、換熱溫差及總傳熱系數(shù)三者的乘積。
蒸發(fā)器的蒸發(fā)強(qiáng)度是指單位時(shí)間內(nèi)單位傳熱而積上所能蒸的水量,是評(píng)價(jià)蒸發(fā)器佳劣的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)于給定的相同蒸發(fā)量,蒸發(fā)強(qiáng)度越大,所需傳熱面積越小,蒸發(fā)設(shè)備尺寸越小。要提高蒸發(fā)器的蒸發(fā)強(qiáng)度,一般從如下幾點(diǎn)著手:
一、提高總傳熱系數(shù)K
提高總傳熱系數(shù)K是提高蒸發(fā)強(qiáng)度較為有效的途徑??倐鳠嵯禂?shù)的大小取決于傳到面積兩側(cè)的對(duì)流傳熱系數(shù)和污垢熱阻。蒸汽冷凝的對(duì)流傳熱系數(shù)一般要比溶液沸騰的對(duì)流傳熱系數(shù)大,即溶液沸騰側(cè)的對(duì)流傳熱熱阻較大,設(shè)計(jì)和操作中應(yīng)采取措施提高溶液沸騰的對(duì)流傳熱系數(shù)。我們可提高溶液的循環(huán)速度和湍動(dòng)程度,從而提高蒸發(fā)器的蒸發(fā)能力。
其次:在蒸發(fā)器的操作中,還要注意及時(shí)排除加熱蒸汽中的不凝性氣體,若在蒸汽中含有少量不性氣體時(shí),則加熱蒸汽冷凝膜系數(shù)下降。據(jù)測(cè)試,蒸汽中含1%不凝性氣體,總傳熱系數(shù)下60%,所以在操作中,必須密切注意和及時(shí)排除不凝性氣體。實(shí)際蒸發(fā)器設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)合理的排不凝氣體管口位置,實(shí)際操作中及時(shí)將不凝氣體排除出系統(tǒng)。
另外:在蒸發(fā)操作中,結(jié)垢現(xiàn)象不可避免,尤其當(dāng)處理易結(jié)晶和腐蝕性物料時(shí),由于結(jié)垢或析出結(jié)晶,會(huì)產(chǎn)生很大的污垢熱阻,使總傳熱系數(shù)急劇下降。為了減小污垢熱阻,蒸發(fā)器必須定期進(jìn)行清洗。減小污垢熱阻的措施還有選用適宜的蒸發(fā)器型式,例如強(qiáng)制循環(huán)型蒸發(fā)器;在溶液中加入微量阻垢劑,以阻止污垢的形成或減小污垢形成的速度;另一方面改進(jìn)蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu),如把器的加熱管加工光滑些,使污垢不易生成,即使生成也易清洗,這就可以提高溶液循環(huán)的速度,而可降低污垢生成的速度。
二、提高蒸汽壓力
為了提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力,提高加熱蒸汽的壓力和降低冷凝器中二次蒸汽壓力,有助于提高傳熱溫度。因?yàn)榧訜嵴羝膲毫μ岣?,飽和蒸汽的溫度也相?yīng)提高。冷凝器中的二次壓力降保,蒸發(fā)室的壓力變低,溶液沸點(diǎn)溫度也就降低。由于加熱蒸汽的壓力常受工廠鍋?zhàn)o(hù)的限制,所以通常加熱蒸汽壓力控制在300~500kPa;冷凝器中二次蒸汽的壓力控制在10-20kPa。假如壓力再降低,勢(shì)必增大真空泵的負(fù)荷,增加真空的功率消耗,且隨著真空度高,蒸發(fā)料液溫度降低,物料溶液的黏度增大,使總傳熱系數(shù)下降,反而影響蒸發(fā)器的傳熱量。
三、提高傳熱量
提高蒸發(fā)器的傳熱量,必須增加它的傳熱面積。在操作中,應(yīng)密切注意蒸發(fā)器內(nèi)液面高低。液面過(guò)高,加熱管下部所受的靜壓強(qiáng)過(guò)大,溶液達(dá)不到沸騰;液面過(guò)低,則不利于溶液的循環(huán)流動(dòng),同時(shí)易產(chǎn)生管內(nèi)沸騰結(jié)晶,造成換熱管的堵塞,總傳熱系數(shù)急劇下降。