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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70～72℃、57～65℃

、45～55℃

，非正常的蒸發(fā)溫度分別是78～82℃、70～75℃

、55～60℃

。　

　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0.080～0.085MPa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種

。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1.25～1.50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28～30℃

，北方相對(duì)較低

，在20～25℃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1.5～2.0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304L或316L不銹鋼材質(zhì)進(jìn)行制造

。

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