蒸發(fā)設備又稱蒸發(fā)器,是通過加熱使溶液濃縮或從溶液中析出晶粒的設備。主要由加熱室和蒸發(fā)室兩個部分組成。加熱室是用蒸汽將溶液加熱并使之沸騰的部分,但有些設備則另有沸騰室。蒸發(fā)室又稱分離室,是使氣液分離的部分。加熱室(或沸騰室)中沸騰所產(chǎn)生的蒸氣帶有大量的液沫,到了空間較大的分離室,液沫由于自身凝聚或室內(nèi)的捕沫器等的作用而得以與蒸氣分離。蒸氣常用真空泵抽引到冷凝器進行凝縮,冷凝液由器底排出。
根據(jù)被冷卻介質(zhì)的種類不同,蒸發(fā)器可分為兩大類:
1、冷卻液體載冷劑的蒸發(fā)器。用于冷卻液體載冷劑——水、鹽水或乙二醇水溶液等。這類蒸發(fā)器常用的有臥式蒸發(fā)器、立管式蒸發(fā)器和螺旋管式蒸發(fā)器等。
2、冷卻空氣的蒸發(fā)器。這類蒸發(fā)器有冷卻排管和冷風機。
臥式蒸發(fā)器
1、其與臥式殼管式冷凝器的結(jié)構(gòu)基本相似。按供液方式可分為殼管式蒸發(fā)器和干式蒸發(fā)器兩種。臥式殼管式蒸發(fā)器廣泛使用于閉式鹽水循環(huán)系統(tǒng)。
特點是:結(jié)構(gòu)緊湊,液體與傳熱表面接觸好,傳熱系數(shù)高。但是它需要充入大量制冷劑,液柱對蒸發(fā)溫度將會有一定的影響。且當鹽水濃度降低或鹽水泵因故停機時,鹽水在管內(nèi)有被凍結(jié)的可能。若制冷劑為氟利昂,則氟利昂內(nèi)溶解的潤滑油很難返回壓縮機。此外清洗時需停止工作。
2、干式氟利昂蒸發(fā)器主要區(qū)別在于:制冷劑在管內(nèi)流動,而載冷劑在管外流動。節(jié)流后的氟利昂液體從一側(cè)端蓋的下部進入蒸發(fā)器,經(jīng)過幾個流程后從端蓋的上部引出,制冷劑在管內(nèi)隨著流動而不斷蒸發(fā),所以壁面有一部分為蒸氣所占有,因此,它的傳熱效果不如滿液式。但是它無液柱對蒸發(fā)溫度的影響,且由于氟利昂流速較高(≥4m/s),則回油較好。此外,由于管外充入的是大量的載冷劑,從而減緩了凍結(jié)的危險。這種蒸發(fā)器內(nèi)制冷劑的充注量只需滿液式的1/2~l/3或更少,故稱之為“干式蒸發(fā)器”。
中央循環(huán)管式蒸發(fā)器
中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)其加熱室由一垂直的加熱管束(沸騰管束)構(gòu)成,在管束中央有一根直徑較大的管子,稱為中央循環(huán)管,其截面積一般為加熱管束總截面積的40~百分百。當加熱介質(zhì)通入管間加熱時,由于加熱管內(nèi)單位體積液體的受熱面積大于中央循環(huán)管內(nèi)液體的受熱面積,因此加熱管內(nèi)液體的相對密度小,從而造成加熱管與中央循環(huán)管內(nèi)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。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度,其密度差越大,管子越長,溶液的循環(huán)速度越大。但這類蒸發(fā)器由于受總高度限制,加熱管長度較短,一般為1~2m,直徑為25~75mm,長徑比為20~40。
中央循環(huán)管蒸發(fā)器具有結(jié)構(gòu)緊湊、制造方便、操作可靠等優(yōu)點,故在工業(yè)上的應用十分廣泛,有所謂“標準蒸發(fā)器”之稱。但實際上,由于結(jié)構(gòu)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(nèi)不斷循環(huán),使其濃度始終接近完成液的濃度,因而溶液的沸點高、有效溫度差減小。此外,設備的清洗和檢修也不夠方便。
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