不同类型蒸发器的工作原理
中央循环管式蒸发器
原理:通过加热管束与中央循环管之间的密度差驱动自然循环。加热管(细管)内溶液受热汽化,密度降低;中央循环管(粗管)内未沸腾液体密度较高,形成下降-上升循环流动。
特点:结构紧凑、操作稳定,但循环速度低(0.4~0.5 m/s),适用于低粘度、非强腐蚀性溶液。
悬筐式蒸发器
原理:改进自中央循环管式,加热室悬空设置,溶液沿环隙通道下降、加热管上升循环。环隙通道面积更大,循环速度提升至1~1.5 m/s。
特点:可拆卸加热室便于清洗,适用于含晶体析出的溶液,但材料消耗大。
干式壳管式蒸发器
原理:制冷剂在管内流动并蒸发,通过端盖隔板实现多流程换热,吸收壳程载冷剂(如水)的热量。
特点:制冷剂充注量少,适用于小型制冷系统,但需精确控制流量。满液式壳管蒸发器
原理:液态制冷剂充满壳程,与管程载冷剂(如水)直接换热,产生的气体直接进入压缩机,换热面积利用率高。
特点:效率高,但制冷剂充注量大,易因润滑油残留影响性能。
降膜式蒸发器
原理:液体经分布器形成均匀薄膜沿管壁向下流动,通过重力与加热表面接触蒸发,气液混合物进入分离室。
特点:蒸发速度快、能耗低,适用于高粘度或易结垢液体(如果汁、化工溶液)。
升膜式蒸发器
原理:液体从底部进入加热管,受热后快速汽化形成上升蒸汽流,带动未蒸发液体形成薄膜向上流动。
特点:适用于低粘度、高热敏性液体(如牛奶),需控制长径比(L/d=100~250)以维持稳定液膜。
强制循环式蒸发器
原理:通过外部泵强制驱动溶液循环,避免自然循环的密度差限制,适用于高粘度、易结晶或高沸点溶液。
特点:循环速度可控(可达2~3 m/s),但能耗较高,需定期维护动力部件
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