降膜式蒸发器属于薄膜蒸发器的一种类型,其物料沿加热管壁呈膜状流动而进行换热和蒸发。降膜式蒸发器的料液从蒸发器的**部加入,在重力作用下沿管壁成膜状下降,并在此过程中蒸发。因为具有传热效率高、结构紧凑、制冷剂充注量小等优势,降膜式蒸发器在医、食品、化工等行业已得到广泛应用,并且在冷水机组领域也具有很大的应用前景。在冷水机组领域,主要采用水平管降膜式蒸发器,其应用历史还很短,行业内对其研究也比较少。水平管降膜式蒸发器中布液器的设计是的难点,导致在实际应用中常常出现蒸发管局部干涸现象,行业中普遍的处理方法是采用混合降膜式蒸发器,这样不能充分发挥出降膜式蒸发器的优点。
工作原理:
料液从蒸发器底部,通过循环泵送至蒸发器**部,经过分配器在换热管表面形成均匀布膜,依靠重力和二次蒸汽的拉膜作用,向下流动,完成蒸发过程。
蒸发是浓缩溶液的单元操作,通常溶剂可挥发,而大多数溶质的蒸气压趋近于零,不能挥发。溶液在沸腾条件下,用汽化的办法,排除部分溶剂,使其浓缩的过程,叫做蒸发。在大部分情况下蒸发器用水蒸气作为加热介质(通常称之为加热蒸汽、一次蒸汽或新鲜蒸汽),通过金属壁间接传热给溶液,溶液受热后,溶剂沸腾汽化,产生的蒸汽(大多数情况下也是水蒸气)叫做二次蒸汽。
立式降膜蒸发器和降膜式再沸器如下图(a)和图(b)所示。料液从**部进入料液分布器。料液分布器把料液均匀地分布到每根加热管中,并使其呈膜状沿管内壁往下流动,液膜受到从管壁传人的热量而蒸发汽化。当传热温差不大时,汽化发生在强烈扰动着的膜的内表面,而不是在加热管与液膜的界面(即加热管内表面),因此不易结垢。产生的蒸汽通常是与液膜并流往下。由于汽化表面很大,蒸汽中的液沫夹带量较少,料液在管内壁呈膜状流动,不充满管子的整个截面,所以通过的料液量可以很少。
蒸发器在制冷系统中也是一种换热设备,它的作用是使低压液态制冷剂在蒸发器内蒸发,蒸发器内需要被冷却的介质(如水、空气等)把热量传递给制冷剂,而蒸发吸热后的制冷剂即由低压液态成为低压气体并进人压缩机内进行下一个制冷循环。
降膜蒸发是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入,经液体分布及成膜装置,均匀分配到各换热管内,在重力和真空诱导及气流作用下,成均匀膜状自上而下流动。流动过程中,被壳程加热介质加热汽化,产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室,汽液经充分分离,蒸汽进入冷凝器冷凝(单效操作)或进入下一效蒸发器作为加热介质,从而实现多效操作,液相则由分离室排出。