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常見(jiàn)問(wèn)題
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常用蒸發(fā)器的結構與特點(diǎn)
常用蒸發(fā)器主要由加熱室和分離室兩部分組成。加熱室的型式有多種，初采用夾套式或蛇管式加熱裝置，其后則有橫臥式短管加熱室及豎式短管加熱室。繼而又發(fā)明了豎式長(cháng)管液膜蒸發(fā)器，以及刮板式薄膜蒸發(fā)器等等。根據溶液在蒸發(fā)器中流動(dòng)的情況，大致可將工業(yè)上常用的間接加熱蒸發(fā)器分為循環(huán)型與單程型兩類(lèi)。
1．循環(huán)型蒸發(fā)器
這類(lèi)蒸發(fā)器的特點(diǎn)是溶液在蒸發(fā)器內作循環(huán)流動(dòng)。根據造成液體循環(huán)的原理的不同，又可將其分為自然循環(huán)和強制循環(huán)兩種類(lèi)型。前者是藉助在加熱室不同位置上溶液的受熱程度不同，使溶液產(chǎn)生密度差而引起的自然循環(huán)；后者是依靠外加動(dòng)力使溶液進(jìn)行強制循環(huán)。目前常用的循環(huán)型蒸發(fā)器有以下幾種：
?。?）中央循環(huán)管式蒸發(fā)器
中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的結構如圖片所示，其加熱室由一垂直的加熱管束（沸騰管束）構成，在管束中央有一根直徑較大的管子，稱(chēng)為中央循環(huán)管，其截面積一般為加熱管束總截面積的40~100%。當加熱介質(zhì)通入管間加熱時(shí)，由于加熱管內單位體積液體的受熱面積大于中央循環(huán)管內液體的受熱面積，因此加熱管內液體的相對密度小，從而造成加熱管與中央循環(huán)管內液體之間的密度差，這種密度差使得溶液自中央循環(huán)管下降，再由加熱管上升的自然循環(huán)流動(dòng)。溶液的循環(huán)速度取決于溶液產(chǎn)生的密度差以及管的長(cháng)度，其密度差越大，管子越長(cháng)，溶液的循環(huán)速度越大。但這類(lèi)蒸發(fā)器由于受總高度限制，加熱管長(cháng)度較短，一般為1~2m，直徑為25~75mm，長(cháng)徑比為20~40。
中央循環(huán)管蒸發(fā)器具有結構緊湊、制造方便、操作可靠等優(yōu)點(diǎn)，故在工業(yè)上的應用廣泛，有所謂“標準蒸發(fā)器”之稱(chēng)。但實(shí)際上，由于結構上的限制，其循環(huán)速度較低（一般在0.5m/s以下）；而且由于溶液在加熱管內不斷循環(huán)，使其濃度始終接近完成液的濃度，因而溶液的沸點(diǎn)高、有效溫度差減小。此外，設備的清洗和檢修也不夠方便。
?。?）懸筐式蒸發(fā)器
懸筐式蒸發(fā)器是中央循環(huán)管蒸發(fā)器的改進(jìn)。其加熱室像個(gè)懸筐，懸掛在蒸發(fā)器殼體的下部，可由頂部取出，便于清洗與替換。加熱介質(zhì)由中央蒸汽管進(jìn)入加熱室，而在加熱室外壁與蒸發(fā)器殼體的內壁之間有環(huán)隙通道，其作用類(lèi)似于中央循環(huán)管。操作時(shí)，溶液沿環(huán)隙下降而沿加熱管上升，形成自然循環(huán)。一般環(huán)隙截面積約為加熱管總面積的100~150%，因而溶液循環(huán)速度較高（約為1~1.5m/s）。由于與蒸發(fā)器外殼接觸的是溫度較低的沸騰液體，故其熱損失較小。
懸筐式蒸發(fā)器適用于蒸發(fā)易結垢或有晶體析出的溶液。它的缺點(diǎn)是結構復雜，單位傳熱面需要的設備材料量較大。
?。?）外熱式蒸發(fā)器
外熱式蒸發(fā)器的特點(diǎn)是加熱室與分離室分開(kāi)，這樣不僅便于清洗與替換，而且可以降低蒸發(fā)器的總高度。因其加熱管較長(cháng)（管長(cháng)與管徑之比為50~100），同時(shí)由于循環(huán)管內的溶液不被加熱，故溶液的循環(huán)速度大，可達1.5m/s。
?。?）列文蒸發(fā)器
列文蒸發(fā)器的特點(diǎn)是在加熱室的上部增設一沸騰室。這樣，加熱室內的溶液由于受到這一段附加液柱的作用，只有上升到沸騰室時(shí)才能汽化。在沸騰室上方裝有縱向隔板，其作用是防止氣泡長(cháng)大。此外，因循環(huán)管不被加熱，使溶液循環(huán)的推動(dòng)力較大。循環(huán)管的高度一般為7~8m，其截面積約為加熱管總截面積的200~350%。因而循環(huán)管內的流動(dòng)阻力較小，循環(huán)速度可高達2 ~3m/s。
列文蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)速度大，傳熱效果好，由于溶液在加熱管中不沸騰，可以避免在加熱管中析出晶體，故適用于處理有晶體析出或易結垢的溶液。其缺點(diǎn)是設備龐大，需要的廠(chǎng)房高。此外，由于液層靜壓力大，故要求加熱蒸汽的壓力較高。
?。?）強制循環(huán)蒸發(fā)器
上述各種蒸發(fā)器均為自然循環(huán)型蒸發(fā)器，即靠加熱管與循環(huán)管內溶液的密度差引起溶液的循環(huán)，這種循環(huán)速度一般都比較低，不宜處理粘度大、易結垢及有大量析出結晶的溶液。對于這類(lèi)溶液的蒸發(fā)，可采用強制循環(huán)型蒸發(fā)器。這種蒸發(fā)器是利用外加動(dòng)力（循環(huán)泵）使溶液沿一定方向作高速循環(huán)流動(dòng)。循環(huán)速度的大小可通過(guò)調節泵的流量來(lái)控制。一般循環(huán)速度在2.5m/s以上。
這種蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)是傳熱系數大，對于粘度較大或易結晶、結垢的物料，適應性較好，但其動(dòng)力消耗較大。