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淺析多效降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度過(guò)高的原因
來(lái)源: | 作者:lucy | 發(fā)布時(shí)間: 2017-07-06 | 6665 次瀏覽 | 分享到:

      多效降膜蒸發(fā)器的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛

,尤其在乳品工業(yè)中的應(yīng)用也十分普遍
。牛乳是熱敏性物料
,蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度過(guò)高會(huì)破壞其有益元素,尤其是多效降膜式蒸發(fā)器
,物料在設(shè)備中的停留時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),各效蒸發(fā)溫度就更不宜過(guò)高
。蒸發(fā)器溫度高出現(xiàn)的原因與下述因素有關(guān):物料與熱量計(jì)算不守恒
;設(shè)備漏氣嚴(yán)重;冷凝器換熱面積小
、冷卻水量不足或冷卻水溫過(guò)高
;冷凝器結(jié)垢嚴(yán)重;真空泵吸氣量不足
。本文以三效降膜式蒸發(fā)器在乳粉生產(chǎn)中的應(yīng)用為例加以闡述
  
  1、物料與熱量計(jì)算不守恒  
  物料與熱量計(jì)算不守恒導(dǎo)致各效蒸發(fā)面積計(jì)算不正確
,當(dāng)直接采用一次蒸汽加熱時(shí)
,一效換熱面積過(guò)大,二效三效換熱面積過(guò)小
,特別是二效換熱面積過(guò)小時(shí)就會(huì)導(dǎo)致各效蒸發(fā)溫度過(guò)高
RNJM03-5000型三效降膜式蒸發(fā)器各效蒸發(fā)面積分別是125㎡、63
62
,正常的蒸發(fā)溫度分別是70725765
4555
,非正常的蒸發(fā)溫度分別是78827075
5560
 

    2、設(shè)備漏氣嚴(yán)重  
  為了降低料液的沸點(diǎn)溫度從而提高蒸發(fā)速率,多效降膜式蒸發(fā)器都是在真空減壓狀態(tài)下工作的

,蒸發(fā)溫度高的另一個(gè)原因是設(shè)備漏氣嚴(yán)重
。老式的蒸發(fā)器中,二次蒸汽管道兩端與效體分離器的連接
,下器體與效體的連接
,分離器方接口與下器體方接口的連接均采用法蘭式可拆卸連接,膠墊極易老化
,漏氣嚴(yán)重
,真空度難以保持,查找漏點(diǎn)困難
,因此各效蒸發(fā)溫度不穩(wěn)定且降膜管底端(下管板處)結(jié)焦
、結(jié)垢嚴(yán)重。近幾年
,大多數(shù)蒸發(fā)器上述幾處已由原來(lái)的可拆卸式連接改為焊接式結(jié)構(gòu)
,在使用過(guò)程中真空度高,機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定
,末效分離器真空度多在0.0800.085MPa之間
,其蒸發(fā)溫度較低,結(jié)垢
、結(jié)焦現(xiàn)象大大降低
。因此,盡量減少不必要的可拆卸式連接就會(huì)減少漏氣的可能
,使設(shè)備在較高的真空狀態(tài)下工作
,其蒸發(fā)溫度處于正常范圍。  
  3
、冷凝器換熱面積和冷卻水的影響  
  蒸發(fā)溫度過(guò)高的原因大多數(shù)來(lái)自冷凝器冷凝面積不足
,冷卻水量不足或冷卻水溫度過(guò)高。冷凝器的構(gòu)造有直接式與間接式2
。直接式冷凝器多以噴淋式為主
,冷卻效果較好,二次蒸汽與冷卻水直接接觸混合
,缺點(diǎn)是會(huì)污染冷卻水
。間接式冷凝器有列管式、盤(pán)管式
、板式及螺旋板式冷凝器
。間接式冷凝器二次蒸汽不與冷卻水直接接觸,不污染冷卻水
。由于是間接進(jìn)行換熱
,所以效果不如直接式冷凝器好。一個(gè)蒸發(fā)量為5000kg/h的三效降膜式蒸發(fā)器,如果采用間接列管式冷凝器
,其冷卻換熱面積為60(冷卻水進(jìn)水溫度為30
,排水溫度為42),冷凝器換熱面積不足
,單位時(shí)間內(nèi)冷凝的二次蒸汽量降低
;如果進(jìn)料量不變則蒸發(fā)溫度會(huì)持續(xù)升高,真空度急劇衰減
,冷凝器表面持續(xù)升溫
,真空泵出口會(huì)有大量未冷凝掉的二次蒸汽被排出。因此
,間接式冷凝器實(shí)際換熱面積應(yīng)按理論計(jì)算值的1.251.50倍選取。冷凝器換熱面積是固定的
,冷卻水量及水溫則是影響冷凝器使用效率的關(guān)鍵
。我國(guó)南北方冷卻水溫度差別較大且多采用循環(huán)水供水,南方冷卻水的進(jìn)水溫度平均為2830
,北方相對(duì)較低
,在2025之間。冷卻水的進(jìn)水溫度是設(shè)計(jì)冷凝器的重要參數(shù)
,設(shè)計(jì)之前用戶(hù)必須提供準(zhǔn)確的冷卻水進(jìn)水溫度以便綜合考慮其換熱面積
。進(jìn)水量不足則換熱量減少,蒸發(fā)溫度升高
,進(jìn)水溫度高則需要進(jìn)水量大
。實(shí)際上每一臺(tái)蒸發(fā)器的進(jìn)水量都是固定的,因此供給冷凝器的實(shí)際水量也應(yīng)按理論計(jì)算值的1.52.0倍選取
,只有這樣才能保證蒸發(fā)器中冷卻水在進(jìn)水溫度較高的情況下正常工作
。需要特別說(shuō)明的是,晾曬塔的儲(chǔ)水池也必須及時(shí)
、定時(shí)補(bǔ)充冷卻水
,以保持進(jìn)水溫度的恒定。降膜式蒸發(fā)器安裝后高度較高
,冷凝器安裝高度也較高
,一般情況下要求定量供水以保證其足夠的水量,如果通過(guò)管網(wǎng)對(duì)車(chē)間內(nèi)各設(shè)備供水
,就要特別注意供給蒸發(fā)器的水量是否足夠
,防止冷卻水從低水位流走,如果不能保證供水量就應(yīng)考慮單獨(dú)定量供水
。其次是冷凝器的結(jié)垢
,間接式冷凝器結(jié)垢后垢阻增大,傳熱系數(shù)減小,傳熱效果下降
,因此使用間接式冷凝器的
,應(yīng)對(duì)其不定期進(jìn)行檢查并進(jìn)行酸洗、堿洗
,以清除垢層
,增大傳熱系數(shù)。  
  4
、真空泵吸氣量不足  
  真空度高則蒸發(fā)溫度低
,反之蒸發(fā)溫度高。真空泵吸氣量不足會(huì)導(dǎo)致真空度降低
,蒸發(fā)溫度則會(huì)升高
。真空泵吸氣量不足有2方面原因:一是計(jì)算真空泵吸氣量不足,理論計(jì)算真空泵吸氣量是根據(jù)參數(shù)(如進(jìn)入冷凝器的二次蒸汽量
、溫度
,真空系統(tǒng)的有效容積及未冷凝掉的蒸汽量等
)通過(guò)曲線計(jì)算確定的,實(shí)際真空泵吸氣量應(yīng)按計(jì)算值的1.5倍左右選取
。二是真空泵過(guò)流件被腐蝕
,真空度逐漸衰減,有些二次蒸汽中夾帶具有腐蝕性的酸性物質(zhì)
,如果未完全冷凝掉就被抽入到真空泵中
,會(huì)對(duì)泵的端面產(chǎn)生腐蝕,導(dǎo)致泵的端面間隙加大
,吸氣量不足
。因此應(yīng)根據(jù)物料
pH值情況對(duì)泵的過(guò)流件材料做出選擇,如含有腐蝕性較強(qiáng)的二次蒸汽
,可采用
304L316L不銹鋼材質(zhì)進(jìn)行制造