一、概述
由本廠生產(chǎn)制造的Z系列旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器区孩,是一種通過旋轉(zhuǎn)刮板強(qiáng)制成膜肖婴,可在真空條件下進(jìn)行降膜蒸發(fā)的新型高效蒸發(fā)器。它傳熱系數(shù)大刑嚷、蒸發(fā)強(qiáng)度高略裹、過流時間短、操作彈性大闽巩,尤其適宜熱敏性物料钧舌、高粘度物料及易結(jié)晶含顆粒物料的蒸發(fā)濃縮、脫氣脫溶涎跨、蒸餾提純洼冻。因此,在化工隅很、石化撞牢、醫(yī)藥、農(nóng)藥叔营、日化屋彪、食品、精細(xì)化工等行業(yè)獲得廣泛應(yīng)用绒尊。
我廠生產(chǎn)制造該類設(shè)備已十年有余畜挥,積累了豐富的制造和使用經(jīng)驗。多年來婴谱,根據(jù)市場需求砰嘁,密切結(jié)合用戶的生產(chǎn)實際,以滿足用戶的工藝要求為前提薛苫,選擇合理適宜的設(shè)備結(jié)構(gòu),上乘可靠的制造質(zhì)量拉鳄,在工裝設(shè)備排貌、檢測手段及產(chǎn)品設(shè)計等方面不斷改進(jìn)并日趨完善,取得了引人注目的成績凳福,技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量在國內(nèi)處頭牌水平投谅。
二、結(jié)構(gòu)特點
Z系列薄膜蒸發(fā)器的主要結(jié)構(gòu)如圖1所示则钩,各結(jié)構(gòu)件分述如下:
1.電機(jī)蘑劲、減速機(jī)
它是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動裝置虹限。轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度將起決于刮板的形式.物料的粘度和蒸發(fā)筒身內(nèi)徑;選擇刮板合適的線速度是蒸發(fā)器穩(wěn)定可靠運行及滿意蒸發(fā)效果的重要參數(shù)之一似魄。
2.分離筒
物料由設(shè)在分離筒身下端的入口切向進(jìn)入蒸發(fā)器彭薪,并經(jīng)安裝在分離筒身內(nèi)的布料器被連續(xù)均勻地分布于蒸發(fā)筒身內(nèi)壁,從蒸發(fā)筒身蒸發(fā)出的二次蒸汽上升至分離筒作姐,經(jīng)安裝在內(nèi)的氣液分離器夜矗,將二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫分離,二次蒸汽從上端的出口引出蒸發(fā)器让虐。
依據(jù)于蒸發(fā)器內(nèi)阻力計算的分離筒身的合理設(shè)計紊撕,是避免物料“短路"的關(guān)鍵因素之一。(所謂“短路"赡突,系指物料剛進(jìn)蒸發(fā)器对扶,尚未完成蒸發(fā)過程,即從二次蒸汽出口離開蒸發(fā)器惭缰。)
3.布料器
布料器安裝在轉(zhuǎn)子上浪南。合理的設(shè)計,使從切線方向進(jìn)入蒸發(fā)器的物料从媚,通過旋轉(zhuǎn)的布料器逞泄,被連續(xù)均勻地呈膜上潑布在蒸發(fā)面上。
4.氣液分離器
旋片式氣液分離器安裝在分離筒上方拜效,它將上升的二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫捕集喷众,并使之回落到蒸發(fā)面上。
5.蒸發(fā)筒身
又稱加熱筒身紧憾。它是被旋轉(zhuǎn)刮板強(qiáng)制成膜的物料與夾套內(nèi)加熱介質(zhì)進(jìn)行熱交換的蒸發(fā)面到千。蒸發(fā)筒身的內(nèi)徑及長度由蒸發(fā)面積及適宜的長徑比確定。
加熱筒身內(nèi)壁經(jīng)專用機(jī)床加工和拋光块生,且與兩端法蘭連接面一次加工而就稻诚,設(shè)備整體圓心度。經(jīng)過拋光(必要時鏡面拋光)的筒身內(nèi)壁光滑潔亮廓蒜,不易粘料和結(jié)垢辖狞,有效了設(shè)備的高傳熱系數(shù)。
5.1若加熱介質(zhì)為蒸汽奴妈,加熱筒身一般采用夾套形式孩置。
5.2若加熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油或高壓蒸汽時,加熱筒身一般采用半管形式窃愿。
6.轉(zhuǎn)子
安裝在蒸發(fā)器筒體內(nèi)的轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)架組成罚栏。轉(zhuǎn)子由電機(jī)、減速機(jī)驅(qū)動恨递,并帶動刮板作圓周運動增捻。轉(zhuǎn)架采用不銹鋼塑料加工而成膨桂,使其強(qiáng)度、幾何尺寸锥惋、穩(wěn)定性等都得到有效
7.刮板
由于刮板的運動,將物料不斷地在蒸發(fā)面上刮成薄膜淹父,以達(dá)到薄膜蒸發(fā)的效果株婴。
根據(jù)物料的粘度等特性,有下述四種刮板形式可供選擇:
(1) 滑動刮板(見圖2)
滑動刮板是一種基本暑认、常見的刮板形式困介。刮板被安裝在轉(zhuǎn)子的四條刮板導(dǎo)槽內(nèi),由于受轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的離心力作用而沿徑向甩向蒸發(fā)筒體內(nèi)壁面蘸际,同時隨轉(zhuǎn)子一起作圓周運動吭匀。刮板的這種刮動吵墅,使物料在蒸發(fā)壁面上呈膜狀湍流狀態(tài)哮独,極大提高了傳熱系數(shù)染服,同時這種連續(xù)不斷的刮動械拉,有效地抑制物料的過熱唁映、干壁和結(jié)垢等現(xiàn)象五督。
通常桃镐,刮板采用填充聚四氟乙烯材質(zhì),它適宜低于150℃的工作溫度孔厉;當(dāng)蒸發(fā)溫度高于150℃時寡润,需采用碳纖維材質(zhì)晶襟。刮板的端面加工有呈一定角度的導(dǎo)液槽。
(2) 固定刮板(見圖3)
固定刮板都采用金屬材料挣仅,它被剛性連接在轉(zhuǎn)子上笼肴,刮板的長度同蒸發(fā)筒身,旋轉(zhuǎn)刮板與蒸發(fā)筒身內(nèi)壁的間隙僅為1-2mm区拳,要求較高的加工與安裝精度,它適宜特高粘度及易起泡沫物料的蒸發(fā)濃縮炕常、脫溶或提純棵章。
(3) 鉸鏈刮板(見圖4)
這種刮板適宜于易在加熱面上結(jié)垢的物料袜匿,刮板通常采用非金屬件更啄,采用活動鉸鏈方式將刮板安裝在轉(zhuǎn)架上。當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時居灯,由于離心力的作用祭务,刮板被緊壓在蒸發(fā)筒體內(nèi)壁,(與壁面)呈一定角度在壁面滑動怪嫌,將物料刮成薄膜义锥,且防止壁面結(jié)垢柳沙。
(3)螺旋刮板(見圖5)
該刮板適用于流動性差,易結(jié)垢拌倍、特高粘度物料的濃度赂鲤。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時靠螺旋刮板的推力,使?jié)饪s物料順利向下流動京思。
8.底封頭
單獨設(shè)計的W型底封頭涛闺,并配置耐高溫自潤滑軸承,既便于物料的出料须涕,同時肿车,便于底軸承的維護(hù)和維修。
三掘顾、性能特點
薄膜蒸發(fā)器具備的下述*的優(yōu)點,是常規(guī)膜式蒸發(fā)器所不能比擬的:
1.極小的壓力損失 在旋轉(zhuǎn)刮板薄膜蒸發(fā)器中钟肴,物料“流"與二次蒸汽“流"是兩個獨立的“通道":物料是沿蒸發(fā)筒體內(nèi)壁(強(qiáng)制成膜)降膜而下累踱;而由蒸發(fā)面蒸發(fā)出的二次蒸汽則從筒體的空間幾乎*地離開蒸發(fā)器,因此壓力損失(或稱阻力降)是極小的苏狠。為此
2.可實現(xiàn)真正真空條件下的r /> 正由于二次蒸汽由蒸發(fā)面到冷凝器的阻力極小惫借,因此可使整個蒸發(fā)筒體內(nèi)壁的蒸發(fā)面維持較高的真空度(可達(dá)-750mmHg以上),幾乎等于真空系統(tǒng)出口的真空度钻宠。由于真空度的提高堰洛,有效降低了被處理物料的沸點。
3.高傳熱系數(shù)谷市,高蒸發(fā)強(qiáng)度
物料沸點的降低蛔垢,增大了與熱介質(zhì)的溫度差;呈湍流狀態(tài)的液膜迫悠,降低了熱阻鹏漆;同樣,抑制物料在壁面結(jié)焦创泄、結(jié)垢艺玲,也提高了蒸發(fā)筒壁的分傳熱系數(shù);高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)可高達(dá)8000KJ/h·㎡·℃鞠抑,因此其蒸發(fā)強(qiáng)度很高饭聚。
4.低溫蒸發(fā)
由于蒸發(fā)筒體內(nèi)能維持較高的真空度,被處理物料的沸點大大降低搁拙,因此特別適合熱敏性物料的低溫蒸發(fā)秒梳。
5.過流時間短
物料在蒸發(fā)器內(nèi)的過流時間很短,小于10秒左右感混;對于常用的活動刮板而言端幼,其刮動物料的端面有導(dǎo)流的溝槽(見圖6)缩髓,其斜角通常為45°,改變斜角的角度王捧,可改變物料的過流時間学释,物料在刮板的刮動下,呈螺旋下降離開蒸發(fā)段匹忙×凰迹縮短過流時間,有效防止產(chǎn)品在蒸發(fā)過程中的分解绣峰、聚合或變質(zhì)槐芹。
6.可利用低品位蒸汽
蒸汽是常用的熱介質(zhì),由于降低了物料的沸點掩软,在相同Δt的條件下填阅,就可降低加熱介質(zhì)的溫度,利用低品位的蒸汽侮夸,有利于能量的綜合利用茶壹。特別適宜作為多效蒸發(fā)的末效蒸發(fā)器。
7.適應(yīng)性強(qiáng)揍庄、操作方便
*的結(jié)構(gòu)設(shè)計咆蒿,使該產(chǎn)品可處理一些常規(guī)蒸發(fā)器不易處理的高粘度、含顆粒蚂子、熱敏性及易結(jié)晶的物料沃测。
旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器操作彈性大,運行工況穩(wěn)定食茎,且維護(hù)工作量小蒂破,維修方便。
四董瞻、產(chǎn)品規(guī)格
注:1. 蒸可發(fā)面積按上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格從0.1m2-40m2可供選擇寞蚌,并且根據(jù)用戶特殊要求進(jìn)行設(shè)計制作。
2.可依據(jù)不同的工藝要求選取合適的刮板形式钠糊。
3.主筒體(與物料接觸部分)及夾套材質(zhì)可根據(jù)用戶及實際需要挟秤,采用碳鋼、sus304抄伍、316L艘刚、356Ti、310S或鈦材截珍、鎳材悲尝、搪瓷等。
五惰疯、應(yīng)用行業(yè)及操作單元示例
高效旋轉(zhuǎn)薄膜蒸發(fā)器現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于中西藥吐梗、農(nóng)藥突仆、輕工、日化桐赠、生物化工穆垦、精細(xì)化工、石油化工等領(lǐng)域涌粱,并收到良好效果辱郑。見下表,供參考侵选。
上表主要應(yīng)用待業(yè)及典型物料表:
薄膜蒸發(fā)器可用作物料的濃縮糟糊、脫氣、脫溶(溶劑回收)盐儿、提純等化工單元操作讳臣、下列流程可供參考:
1、物料濃縮(蒸發(fā)水分)見圖(8)
2稠鼻、脫溶或提純見圖(9)
3胡岔、作為精餾塔的再沸器,見圖(10A枷餐、B)
4、與列管式蒸發(fā)器組成多效蒸發(fā)器苫亦,見圖(11)
5.與短程蒸餾器組成多級蒸餾毛肋,見圖(12)
六、薄膜蒸發(fā)器選型須知
薄膜蒸發(fā)器的選型應(yīng)綜合考慮各方面的因素屋剑,且這些因素又是相互關(guān)聯(lián)的润匙,一般需考慮:
1. 蒸發(fā)面積的確定:
▲ 蒸發(fā)量的計算,根據(jù)處理量及進(jìn).出料濃度唉匾,計算出單位時間的蒸發(fā)量(Kg/h)孕讳;
▲ 根據(jù)物料的粘度、濃度巍膘、蒸發(fā)溫度等估測蒸發(fā)器的蒸發(fā)強(qiáng)度厂财;
▲ 考慮一定的富余量,計算出要求的蒸發(fā)面積修鲤。
2. 真空度的確定
▲ 真空度的獲得是以消耗能量為代價的穴眨,只要滿足蒸發(fā)要求,不必要求過高的真空度乓记;
▲ 依據(jù)物料的熱敏性料悟,估算出在此蒸發(fā)溫度下的真空度;
▲ 考慮一定的泄漏可能锌筝,及二次蒸汽的沿程阻力墙弛,確定所需的真空度捏表;
3. 刮板形式及材質(zhì)的確定
▲ 根據(jù)物料的粘度、結(jié)晶傾向降井、泡沫等物化性能镊迟,選擇合適的刮板形式,同時考慮蒸發(fā)溫度黔晶,確定合適的材質(zhì)董容;
4. 熱媒質(zhì)的確定
▲ 根據(jù)所需的蒸發(fā)溫度及消耗的熱量,確定采用蒸汽或熱水或?qū)嵊偷饶骋环N合適的熱媒質(zhì)椎沟。
5. 蒸發(fā)器材質(zhì)的選擇確定
6. 電機(jī)防爆性能的選擇并確定
本廠積多年實際應(yīng)用的經(jīng)驗衍震,將無保留地協(xié)助客戶作出合適的產(chǎn)品選型。
注:"有小樣機(jī)樱蛤,歡迎客戶前來試料“