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降膜式表冷器降膜式表冷器和升膜式表冷器的区别在于,料液是从表冷器的顶部加入,在重力作用下沿管壁成膜状下降,并在此过程中蒸发增浓,在其底部得到浓缩液。由于成膜机理不同于升膜式表冷器,故降膜式表冷器可以蒸发浓度较高、同城粘度较大(例如在0.05~0.45Ns/m2范围内)、同城热敏性的物料。但因液膜在管内分布不易均匀,传热系数比升膜式表冷器的较小,仍不适用易结晶或易结垢的物料。由于溶液在单程型表冷器中呈膜状流动,因而对流传热系数大为提高,使得溶液能在加热室中不再循环就达到要求的浓度,因此比循环型表冷器具有更大的优点。溶液不循环带来好处有:(1)溶液在表冷器中的停留时间很短,因而特别适用于热敏性物料的蒸发;(2)整个溶液的浓度,不象循环型那样总是接近于完成液的浓度,因而这种表冷器的有效温差较大。其主要缺点是:对进料负荷的波动相当敏感,当设计或操作不适当时不易成膜,此时,对流传热系数将明显下降。
刮板式表冷器表冷器外壳内带有加热蒸汽夹套,其内装有可旋转的叶片即刮板。刮板有固定式和转子式两种,前者与壳体内壁的间隙为0.5~1.5mm,后者与器壁的间隙随转子的转数而变。料液由表冷器上部沿切线方向加入(亦有加至与刮板同轴的甩料盘上的)。由于重力、当地离心力和旋转刮板刮带作用,溶液在器内壁形成下旋的薄膜,并在此过程中被蒸发浓缩,完成液在底部排出。这种表冷器是一种利用外加动力成膜的单程型表冷器,其突出优点是对物料的适应性很强,且停留时间短,一般为数秒或几十秒,故可适应于高粘度(如栲胶、当地蜂蜜等)和易结晶、当地结垢、当地热敏性的物料。但其结构复杂,动力消耗大,每平方米传热面约需1.5~3kW。此外,其处理量很小且制造安装要求高。
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蒸汽表冷器蒸汽表冷器这种冷凝常应用于多效蒸发器末效二次蒸汽的冷凝,保证末效蒸发器的真空度。例(1)喷淋式表冷器,冷水从上部喷嘴喷入,蒸汽从侧面入口进入,蒸汽与冷水充分接触后被冷凝为水,同时沿管下流,部分不凝汽体也可能被带出。例(2)充填式表冷器,蒸汽从侧管进入后与上面喷下的冷水相接触表冷器里面装了满了瓷环填料,填料被水淋湿后,增大了冷水与蒸汽的接触面积,蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出,不凝气体同上部管路被真空泵抽出,以保证表冷器内一定的真空度。例(3)淋水板或筛板表冷器,目的是增大冷水与蒸汽的接触面积。混合式表冷器具有结构简单,传热效率高等优点,腐蚀性问题也比较容易解决。
悬筐式表冷器为了克服循环式表冷器中蒸发液易结晶、本地易结垢且不易清洗等缺点,对标准式表冷器结构进行了更合理的改进,这就是悬筐式表冷器。加热室4象个篮筐,悬挂在表冷器壳体的下部,并且以加热室外壁与表冷器内壁之间的环形孔道代替中央循环管。溶液沿加热管中央上升,而后循着悬筐式加热室外壁与表冷器内壁间的环隙向下流动而构成循环。由于环隙面积约为加热管总截面积的100至150%,故溶液循环速度比标准式表冷器为大,可达1.5m/s。此外,这种表冷器的加热室可由顶部取出进行检修或更换,而且热损失也较小。表冷器的主要缺点是结构复杂,单位传热面积的金属消耗较多。