自然循环蒸发器
蒸发器名词解释
蒸发器名词解释
蒸发器是一种用于将液体转化为气体的设备。
它通常由一个加热器和一个冷凝器组成。
在蒸发器中，液体会受到加热器中的高温，从而被转化为气体。
随后，气体会通过冷凝器冷却并重新变成液体。
蒸发器常用于化学工业、食品加工、制药工业和空调等领域。
蒸发器的类型主要包括以下几种：强制循环蒸发器、自然循环蒸发器、热泵蒸发器、沸腾蒸发器、闪蒸蒸发器、等温蒸发器等。
每种类型的蒸发器都有其独特的优点和应用领域。
强制循环蒸发器是一种通过机械设备强制循环对液体进行蒸发的设备。
自然循环蒸发器则是利用自然对流现象进行蒸发。
热泵蒸发器则使用热泵技术，将低温的液体通过压缩加热使其蒸发。
沸腾蒸发器是利用液体沸腾过程进行蒸发的设备。
闪蒸蒸发器则是将液体迅速蒸发，以达到快速脱水的效果。
等温蒸发器则保持液体在恒定温度下进行蒸发，以控制蒸发速度和品质。
蒸发器的工作原理和类型各异，但它们都具有将液体转化为气体的功能，具有广泛应用价值。
自然循环蒸发系统及蒸汽净化
19-1
本章重点： • 自然循环锅炉蒸发设备的组成和各
个部件的作用及特点； • 自然循环回路工作原理和安全性分
析； • 蒸汽污染的原因和净化方法
19-2
第一节
自然循环汽包锅炉的 蒸发设备
19-3
一、蒸发设备的组成 蒸发设备的作用： 蒸发设备的工作过程： 水循环：由汽包、下降管、上升管、联 箱所组成的闭合蒸发系统，称为水循环回 路。锅水在循环回路中循环流动的现象， 称为水循环。 自然水循环的概念：密度差重位压差 循环动力 ？影响密度差的因素
19-9
（二）汽包的作用
1. 汽包接受省煤器来的给水，并向过热器输送 饱和蒸汽，同时它与下降管、水冷壁管连接，组成 自然水循环系统，所以，汽包是加热、蒸发、过热 三个过程的连接枢纽，也是这三个过程的分界。
2.增加锅炉的蓄热量：锅炉蓄热量的变化是依 靠汽压的变化来实现的。
3.汽包内装有各种净化装置。如汽水分离装置、 蒸汽清洗装置、排污及加药装置等、从而改善了蒸 汽品质。
4.汽包上装有压力表、水位计和安全门等附件， 保证了锅炉安全工作。
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（三）汽包的安全运行
汽包的应力：包括机械应力和热应力
汽包的强度计算 汽包的超压保护：在汽包和过热器出口装
置100%容量的安全阀或汽轮机旁路三用阀 （机组启停、蒸汽溢流、超压保护）。
汽包的运行保护：在锅炉进水、启动、停 运和负荷变化时都可能发生过大的汽包上下 壁、内外壁温差并产生相应的热应力。运行 中必须限制汽包上下、内外壁温差。
（1）水冷壁管紧密排列，其s/d=1~1.1。
（2）广泛采用敷管式炉墙。
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2.销钉式水冷壁 销钉长为20 ~ 25mm，直径为6 ~12mm。 “卫燃带”的作用
强制循环蒸发器技术说明
强制循环蒸发器技术说明
自然循环蒸发器，靠加热管与循环管内溶液
的密度差作为推动力，导致溶液的循环流动，因
此循环速度一般都较低，尤其是在蒸发高黏度、
易结垢及有大量结晶析出的溶液时更低。
为提高
循环速度，可采用由循环泵进行强制循环的强制
循环蒸发器，其结构如图10-6所示。
这种蒸发
器中溶液的循环是借外力的作用，如用泵迫使溶
液沿一定的方向循环流动，循环速度为 1.5～
5m/s（当悬浮液中晶粒多、所用管材硬度低、
液体黏度较大时，选用低值），过高的流速将耗
费过多的能量，且增加系统的磨损。
强制循环蒸发器的优点是传热系数大、抗盐析、抗结垢，适用性能好，易于清洗;缺点是造价高，溶液的停留时间长。
为了抑制加热区内的汽化，传入的全部热量是以显热形式从加热区携出，循环液的平均温度较高，从而降低总的有效传热温差。
但该蒸发器的动力消耗较大，每平方米的传热面积耗费功率约为0.4～0.8kW。
循环蒸发器用于处理黏性、有结晶析出、容易结垢或浓缩程度较高的溶液，它在真空条件下操作的适应性很强。
但是采用强制循环方式总是有结垢产生，所以仍需要洗罐，只是清洗的周期比较长。
循环型蒸发器有一个共同的缺点，即蒸发器内溶液的滞留量大，物料
在高温下停留时间长，这对处理热敏性物料是非常不利用。
液氨蒸发器的分类有哪些
液氨蒸发器的分类有哪些液氨蒸发器是一种用于制冷系统的重要设备，其作用是将液态氨蒸发成气态氨，在蒸发过程中吸收热量，从而实现冷却效果。
液氨蒸发器的分类主要根据不同的设计和应用领域，下面分别介绍。
根据设计形式强制循环液氨蒸发器这种液氨蒸发器是一种强制循环式的蒸发器，其内部包含了一个泵和一个换热器。
它采用高压氨作为工质，采用泵将液态氨进行循环，并通过换热器进行热交换，从而实现液态氨的蒸发并冷却物体。
强制循环液氨蒸发器具有蒸发速度快、性能稳定、自动控制等特点，在很多工业领域得到了广泛的应用。
自然循环液氨蒸发器自然循环液氨蒸发器是在无外部能源输入的情况下，通过液态氨的重力落差和低压氨的吸引来实现自然循环，从而实现液态氨的蒸发。
自然循环液氨蒸发器通常应用于小型制冷系统和一些较为简单的工业设备中。
根据应用领域工业制冷液氨蒸发器工业制冷液氨蒸发器主要应用于工业领域的制冷系统中。
其设计以高效热交换为目标，使制冷系统能够快速、高效地实现制冷效果。
这种液氨蒸发器通常采用不锈钢材质制作，具有耐腐蚀、高温抗压、易于清洗等优点。
冷库及冷柜液氨蒸发器冷库及冷柜液氨蒸发器主要应用于制冷设备中，其主要作用是使空调设备在运行过程中能够及时地蒸发液态氨。
这种液氨蒸发器通常采用轻质材质制作，可以轻松安装在冷柜等设备内部，能够快速地实现所需要的制冷水平。
食品冷冻液氨蒸发器食品冷冻液氨蒸发器主要应用于食品加工和储藏过程中。
这种液氨蒸发器可以在短时间内达到所需制冷水平，从而确保食品质量的稳定性。
与其他类型的液氨蒸发器相比，食品冷冻液氨蒸发器的设计要求更为严格，通常要求材质无毒无味、易于清洗，以保证食品的卫生安全。
结语液氨蒸发器作为重要的制冷设备，其分类是根据其不同应用领域和设计形式而定。
不同类型的液氨蒸发器具有各自的特点和应用范围，用户应该根据实际需求来选择适合自己的液氨蒸发器。
多效蒸发的分类及流程特点
多效蒸发的分类及流程特点一、多效蒸发系统的原理多效蒸发系统是一种利用多个蒸发器依次进行蒸发，以提高蒸发效率的系统。
其主要结构包括加热器、蒸发器、换热器、泵、管道等。
多效蒸发系统根据效应数可分为二效、三效、四效等，效应数越多，蒸发效率越高。
多效蒸发的原理很简单，每一个蒸发器和蒸发过程称为一效，各效之间存在压力差，也即在不同压力下蒸发，较高压力下液相的沸点更高，蒸发温度高，得到蒸汽的温度高；低压力下需要蒸发的温度就低，刚好就可以使用较高压力下得到的二次蒸汽进行加热，实现蒸汽能量的二次利用。
理论上，效数越多，节能效果越明显，消耗的新蒸汽量也就越少，但是减少量随着效数的增加而降低，设备等固定投资也越大，所以目前应用的多效蒸发一般是3-5效。
二、多效蒸发系统的分类多效蒸发器的种类繁多，根据其结构、用途和操作原理的不同，大致可分为以下几类：1.并流蒸发器：溶液和蒸汽同向流动，适用于粘度较大、结晶和腐蚀性较强的溶液。
2.逆流蒸发器：溶液与蒸汽流向相反，适用于热敏性物质的蒸发。
3.错流蒸发器：溶液与蒸汽流向垂直，适用于各种类型的溶液。
4.机械蒸汽压缩蒸发器：通过机械手段提高蒸汽压力，从而实现低温蒸发。
5.自然循环蒸发器：依靠溶液自身的循环流动实现蒸发。
6.强制循环蒸发器：通过外部动力强制溶液循环流动。
三、多效蒸发系统的优势特点1. 高效节能：多效蒸发系统利用各级效应之间的热量传递，大幅降低能源消耗。
2. 提高产品质量：多效蒸发器内溶液的浓度逐渐增加，有利于分离出更高纯度的产品。
3. 适应性强：多效蒸发系统可适用于各种类型的溶液蒸发，如高温、高压、腐蚀性等。
4. 节省空间：多效蒸发系统结构紧凑，占地面积较小。
四、多效蒸发系统与传统蒸发器的比较与传统单效蒸发器相比，多效蒸发系统具有更高的蒸发效率和节能效果。
同时，多效蒸发器在处理腐蚀性、高温、高压等溶液方面具有明显优势。
五、多效蒸发的应用多效蒸发器在许多领域都有着广泛的应用，主要包括：1.食品工业：用于生产糖、味精、酵母、乳制品等。
7化工原理蒸发qhs
10
蒸发设备中的温差损失
蒸发纯溶剂的温差 tT Ts T
蒸发溶液的温差
t Ts t
tT t (Ts T ) (Ts t) t T
即温度差损失在数值上等于沸点升高。
过程原理与装备
t1
自蒸发器被减压至下一效加热
室的压力时，放出热量，少量
冷凝水自蒸发产生蒸汽，作为
下一效加热蒸汽，提高生蒸汽
的经济程度。
过程原理与装备
25
过程原理与装备
提高加热蒸汽经济性的措施 三、热泵蒸发器：
通过压缩机提高二次蒸汽的压力， 使饱和温度提高至原来的压力时， 重新送回蒸发器加热室。
26
蒸发设备
蒸发器： 自然循环
效数 单效 双效 三效 四效
D/W
1.1
0.57
0.4
0.3
五效 0.27
D/W—加热蒸汽利用率
16
多效蒸发流程
并流加料蒸发流程
优点： 后一效蒸发室压力较前效低， 无需用泵输送； 后效溶液沸点较前效低，溶 液流入后效由于过热而自蒸 发(闪蒸）。
缺点： 后效溶液浓度较前效大，沸点又较低，粘度较大，后效传热 系数较前效小，后两效中尤为严重。
Q1 K1A1t1
Q2 K 2 A2t 2
三效总传热速率：
Q3 K 3 A3t3
Q Q1 Q2 Q3 K1A1t1 K 2 A2t 2 K 3A3t3
不考虑各效温差损失，假设： A1 A2 A3 A
K1 K2 K3 K
Q KA(t1 t 2 t3) KAtT tT —总传热温差
汽加以利用引入下一级蒸发器，
蒸发设备的认知与操作—循环型(非膜式)蒸发器
中央循环管蒸发器的主要优点是结构简单、紧 凑，制造方便，操作可靠，投资费用少。缺点 是清理和检修麻烦，溶液循环速率较低，一般 仅在0.5 以下，传热系数小。它适用于黏度适 中、结垢不严重、有少量的结晶析出及腐蚀性 不大的场合。中央循环管式蒸发器在工业上的 应用较为广泛。
图16.2-1 中央循环管式蒸发器 1—外壳；2—加热室；3—中央循环管；4—蒸发室；5—除沫器
图16.2-2悬筐式蒸发器 1—加热室；2—分离室；3—除沫器 4—环形循环通道
ห้องสมุดไป่ตู้
中央循环管式蒸发器
中央循环管式蒸发器
中央循环管式蒸发器为最常见的蒸发器，其结构如图16.2-1所示。 它主要由加热室、蒸发室、中央循环管和除沫器组成。蒸发器的 加热器由垂直管束构成，管束中央有一根直径较大的管子，称为 中央循环管，其截面积一般为管束总截面积的40％～100％。当 加热蒸汽(介质)在管间冷凝放热时，由于加热管束内单位体积溶 液的受热面积远大于中央循环管内溶液的受热面积，因此，管束 中溶液的相对汽化率就大于中央循环管的汽化率，所以管束中的 气液混合物的密度远小于中央循环管内气液混合物的密度。这样 造成了混合液在管束中向上、在中央循环管向下的自然循环流动。 混合液的循环速率与密度差和管长有关。密度差越大，加热管越 长，循环速率越大。但这类蒸发器受总高限制，通常加热管为 1～2 ，直径为25～75 ，长径比为20～40。
图16.2-3外加热式蒸发器 1—加热室；2—蒸发室；3—循环管
悬筐式蒸发器
悬筐式蒸发器
其结构如图16.2-2所示，它的加热室像个篮筐，悬挂 在蒸发器壳体的下部，作用原理与中央循环管式相同， 加热蒸汽从蒸发器的上部进入加热管的管隙之间，溶 液仍然从管内通过，并经外壳的内壁与悬筐外壁之间 的环隙中循环，环隙截面积一般为加热管总面积的 100％～150％。这种蒸发器的优点是溶液循环速度比 中央循环管式要大（—般在1～1.5 m/s），而且，加 热器被液流所包围，热损失也比较小；此外，加热室 可以由上方取出，清洗和检修比较方便。缺点是结构 复杂，金属耗量大。它适用于容易结晶的溶液的蒸发， 这时可增设析盐器，以利于析出的晶体与溶液分离。
自然循环蒸发系统
影响循环推动力的因素
由公式：
p yd xj gh pxj ss gh pss p fl ,
可
知 运动压头越大，工质能克服的阻力越大，工质在循环回 路中的流速也越大，有利于水循环的安全。
1) : h , p yd ; 2) : ( xj ss ) , p yd ;
* p* pss xj
运动压头：自然循环回路中的循环推动力
称为运动压头，以pyd表示
p yd xj gh ss gh, 该压头将用于克服下降 管、 上升管及汽水分离装置 的阻力，即 p yd p xj pss p fl 有效压头：运动压头扣 pss、p fl , 即 除 pe p yd (pss p fl ) pe p xj
3．汽水分层
当锅炉的水冷壁管水平或接近水平布置，管中汽水混 合物流速不高时，因蒸汽比水轻，蒸汽便在管子上部流 动，水在管子下部流动，这种现象称为汽水分层。由于 蒸汽的导热性能差，管子上部容易过热烧坏。。 汽水分层易发生在水平或倾斜度小而且管中汽水混合 物流速过低的管子。这是由于汽、水的密度不同，汽倾 向在管子上部流动，水的密度大，在下部流动。若汽水 混合物流速过低，扰动混合作用小于分离作用，便产生 汽水分层。 因此，自然循环锅炉的水冷壁应避免水平和倾斜度小的 布置方式。 因此，汽水混合物的上升管或引出管不能水平布置，倾 斜度一般不应小于12°
p1 p0 xj gh pxj
工质在循环回路中流动时在A-A断面右侧的压力是：
p2 p0 ss gh pss p fl
工质在循环回路中稳定流动时在A-A断面左、右侧的 压力相等，即只有一个压力：P1=P2。经整理得：
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自然循环蒸发器之所以被广泛应用，是由于它具有很多优异的性能。
自然循环蒸发器主要能源为电力，省去了安装大功率锅炉的费用，同时也在环境保护方面的投资大幅减少。
我们在选择自然循环蒸发器的时候需要根据自己的需求进行挑选，今天江苏瑞达科技就来给大家讲解一下自然循环蒸发器的注意事项。
自然循环蒸发器在蒸发过程中，料液进入加热室加热升温，由于未达到该状态下的饱和温度，溶液并不沸腾。
随着加热和管内压强的降低，当溶液的温度达到该状态下的饱和压强后，开始沸腾，从而产生大量气泡，溶液的密度也随之减小，这样在沸腾管中的气液混合物和循环管侧的未沸腾的料液间存在密度差形成了自然循环蒸发器的循环推动力。
选择蒸发器要根据物料性质。
比如根据物料是否易结垢结疤选择膜式蒸发器或强制循环蒸发器。
根据物料的初始浓度和处理量选择蒸发器的型式。
假如初始浓度较低，处理量较大，可选择多效蒸发器或者自然循环蒸发器。
根据物料对温度的敏感性选择蒸发器的类型。
对于热敏性物料，可根据具体情况选用膜式蒸发器或者刮板薄膜蒸发器，或者调整蒸汽和物料的流向。
根据物料的沸点进行选择。
沸点升高在蒸发操作中是一个关键参数，影响着蒸发器的选择，如物料沸点升高值过高，就要采用高真空操作。
根据客户的投资情况和厂房条件来选择。
客户对投资不敏感的条件下，尽量选用节能高效的蒸发装置。
江苏瑞达环保科技有限公司是一家以技术研发为先导的高科技环保公司，致力于为客户提供清洁生产、“三废”治理、资源综合利用等方面的技术咨询、研发、设计及工程总承包服务。
公司成立于2011年，厂区占地面积320000㎡，总注册资金16800万元。
公司致力于为客户提供从清洁化生产、三废治理、资源综合利用等方面的项目规划，提供系统、实用的解决方案。
我公司长期以来专门从事化工“三高”污水的节能减排及零排放技术研究，可以根据不同企业的不同产品，提供个性化、系统化的综合解决方案,是国内为数不多的实施污水"减排甚至零排放"的环保治理高科技公司。