降膜式蒸發(fā)器降膜式蒸發(fā)器和升膜式蒸發(fā)器的區(qū)別在于,料液是從蒸發(fā)器的頂部加入,,在重力作用下沿管壁成膜狀下降,,并在此過(guò)程中蒸發(fā)增濃,在其底部得到濃縮液,。由于成膜機(jī)理不同于升膜式蒸發(fā)器,,故降膜式蒸發(fā)器可以蒸發(fā)濃度較高、粘度較大(例如在0.05~0.45Ns/m2范圍內(nèi)),、熱敏性的物料,。但因液膜在管內(nèi)分布不易均勻,傳熱系數(shù)比升膜式蒸發(fā)器的較小,,仍不適用易結(jié)晶或易結(jié)垢的物料,。
由于溶液在單程型蒸發(fā)器中呈膜狀流動(dòng),因而對(duì)流傳熱系數(shù)大為提高,,使得溶液能在加熱室中一次通過(guò)不再循環(huán)就達(dá)到要求的濃度,,因此比循環(huán)型蒸發(fā)器具有更大的優(yōu)點(diǎn)。溶液不循環(huán)帶來(lái)好處有:(1)溶液在蒸發(fā)器中的停留時(shí)間很短,,因而特別適用于熱敏性物料的蒸發(fā),;(2)整個(gè)溶液的濃度,不象循環(huán)型那樣總是接近于完成液的濃度,,因而這種蒸發(fā)器的有效溫差較大,。其主要缺點(diǎn)是:對(duì)進(jìn)料負(fù)荷的波動(dòng)相當(dāng)敏感,當(dāng)設(shè)計(jì)或操作不適當(dāng)時(shí)不易成膜,,此時(shí),,對(duì)流傳熱系數(shù)將明顯下降。
受到沸騰室液柱附加的靜壓力的作用而并不在加熱管內(nèi)沸騰,,直到上升至沸騰室內(nèi)當(dāng)其所受壓力降低后才能開(kāi)始沸騰,,因而溶液的沸騰汽化由加熱室移到了沒(méi)有傳熱面的沸騰室,從而避免了結(jié)晶或污垢在加熱管內(nèi)的形成,。另外,這種蒸發(fā)器的循環(huán)管的截面積約為加熱管的總截面積的2~3倍,溶液循環(huán)速度可達(dá)2.5至3 m/s以上,,故總傳熱系數(shù)亦較大,。這種蒸發(fā)器的主要缺點(diǎn)是液柱靜壓頭效應(yīng)引起的溫度差損失(意義詳見(jiàn)6.3.1)較大,為了保持一定的有效溫度差要求加熱蒸汽有較高的壓力,。此外,,設(shè)備龐大,消耗的材料多,,需要高大的廠房等,。 除了上述自然循環(huán)蒸發(fā)器外,在蒸發(fā)粘度大,、易結(jié)晶和結(jié)垢的物料時(shí),,還采用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。在這種蒸發(fā)器中,,溶液的循環(huán)主要依靠外加的動(dòng)力,,用泵迫使它沿一定方向流動(dòng)而產(chǎn)生循環(huán)。循環(huán)速度的大小可通過(guò)泵的流量調(diào)節(jié)來(lái)控制,,一般在2.5m/s以上,。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)也比一般自然循環(huán)的大。但它的明顯缺點(diǎn)是能量消耗大,,每平方米加熱面積約需0.4~0.8kW,。