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如前所述,蒸发器的结构型式很多,在选择蒸发器的型式或设计蒸发器时,在满足生产任务要求,保证产品质量的前提下,还要兼顾所用蒸发器的结构简单,易于制造,操作和维修方便,传热效果好等等。除此而外,还要对被蒸发物料的工艺特性有良好的适应性,包括物料的粘性,热敏性,腐蚀性以及是否结晶或结垢等因素。
不同类型的蒸发器,各有其特点,它们对不同物料的适应性也不相同。对于单效蒸发,通常给定的生产任务和操作条件是:进料量,温度和浓度,完成液的浓度,加热蒸汽的压力和冷凝器的操作压力,要求确定:(1)水的蒸发量或完成液的量。
(2)加热蒸汽的消耗量,(3)蒸发器的传热面积。蒸发过程的基本控制方程是质量守恒方程,能量守恒方程以及传热速率方程。因此,上述问题,可分别由物料衡算,热量衡算和传热速率方程求出。*循环管式蒸发器的结构其加热室由一垂直的加热管束(沸腾管束)构成,在管束*有一根直径较大的管子,称为*循环管,其截面积一般为加热管束总截面积的40~*。
当加热介质通入管间加热时,由于加热管内单位体积液体的受热面积大于*循环管内液体的受热面积,因此加热管内液体的相对密度小,从而造成加热管与*循环管内液体之间的密度差,这种密度差使得溶液自*循环管下降,再由加热管上升的自然循环流动。
溶液的循环速度取决于溶液产生的密度差以及管的长度,其密度差越大,管子越长,溶液的循环速度越大。但这类蒸发器由于受总高度限制,加热管长度较短,一般为1~2m,直径为25~75mm,长径比为20~40。性能特点。
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