在前面,我们分别介绍了中央循环管式蒸发器和悬筐式蒸发器,这次我们介绍一下列管式蒸发器。
列管式蒸发器又叫做外沸式蒸发器,它的结构呢,是在加热室上增设了一个沸腾室。沸腾室一般2.7~5m高,因为增设的这一个沸腾室,高度增加了,这就使得沸腾室内液柱溶液产生一个额外的静压力,加热室中的溶液因为受到这一段附加的液位的静压力作用,加热管内的溶液只升温不沸腾,必须连续上升到沸腾室,使所受压力降低后才能开始沸腾,升温后的溶液上升至沸腾室时,压力降低,沸腾气化。这样使溶液的沸腾汽化由加热室移到了沸腾室。沸腾室内装有隔板以防止汽泡增大,循环管的面积大于沸腾管总截面积2~3倍,阻力小,并可达到较大的流速,可达2.5至3 m/s以上。
因为流速较大,所以总传热系数也相对的较大,阻力小,而且加热管表面不易结垢和结晶。这种蒸发器生产能力较大,很适用于产量较高的烧碱工厂。
这种蒸发器的主要缺点是液柱静压头效应引起的温度差损失较大,为了保持一定的有效温度差要求加热蒸汽有较高的压力。此外,设备庞大,消耗的材料多,需要高大的厂房等。除了上述自然循环蒸发器外,在蒸发粘度大、易结晶和结垢的物料时,还采用强制循环蒸发器。在这种蒸发器中,溶液的循环主要依靠外加的动力,用泵迫使它沿一定方向流动而产生循环。循环速度的大小可通过泵的流量调节来控制,一般在2.5m/s以上。强制循环蒸发器的传热系数也比一般自然循环的大。但它的明显缺点是能量消耗大,每平方米加热面积约需0. 4~0.8kW。
1-加热室;2-加热管;3-循环管;4-蒸发室;5-除沫器;6-挡板;7-沸腾室
综上,列管式蒸发器的特点主要是
1.加热室、循环室温差大,密度差大,循环速度大,传热效果好。
2.溶液在加热管中不沸腾,可以避免在加热管中析出晶体。
3.循环管截面积约为加热管的总截面积的2至3倍,溶液循环速度可达2.5至3m/s以上,故总传热系数亦较大。
4.液柱静压头效应引起的温度差损失较大,为了保持一定的有效温度差,要求加热蒸汽有较高的压力。
5.设备庞大,消耗的材料多,需要高大的厂房等。