目前降膜蒸發(fā)器按傳熱面的主要結構形式分為橫管降膜蒸發(fā)和豎管降膜蒸發(fā)兩種,對于光滑管而言,橫管降膜的傳熱系數幾乎是豎管降膜蒸發(fā)的兩倍,由于其小溫差換熱,適用于較低蒸發(fā)溫度,具有較高傳熱系數等諸多優(yōu)點。
橫管降膜蒸發(fā)器的工作原理:
降膜蒸發(fā)是由較低的驅動溫度或熱流量引起的表面蒸發(fā),在降膜蒸發(fā)的過程中由于液體在加熱表面分布呈膜狀形式, 所以沒有液體靜壓區(qū)和過熱區(qū)的影響,這可降低引起蒸發(fā)的有效驅動溫度,橫管降膜蒸發(fā)是讓液體以膜狀形式由一個水平管,向下滴落至另一個水平管,并依靠管內介質的加熱而不斷蒸發(fā)的過程。
橫管降膜蒸發(fā)器工藝優(yōu)勢:
橫管降膜蒸發(fā)器的主要換熱原理為管外為降膜蒸發(fā)傳熱、管內為蒸汽冷凝傳熱, 這種管內管外雙相相變的傳熱方式是其換熱效率較高的原因。該技術具有傳熱效率高、設備占地面積小、成品水質好、熱源品質要求低以及裝置運行性能穩(wěn)定等優(yōu)點。
橫管降膜蒸發(fā)器設計關鍵:
基于橫管降膜由由多層橫管組成,上一層蒸發(fā)的余液重力滴落至下一層管上,下落形式主要依賴于料液的流率,流率較低的情況下,液體以液滴形式下落,若在換熱管表面形成干燥區(qū),那么換熱面積將得不到有效利用,大大降低了蒸發(fā)器換熱效率。針對此問題,可主要從液體的重復循環(huán)、管束的合理布置、液體分布器的合理設計幾個方面來考慮,因此在橫管降膜蒸發(fā)器的設計中如何保持*濕潤,確保加熱表面沒有干燥區(qū),將是橫管降膜蒸發(fā)器設計成功與否的關鍵。
橫管降膜蒸發(fā)器的應用范圍:橫管降膜蒸發(fā)器的主要換熱原理為管外為降膜蒸發(fā)傳熱、管內為蒸汽冷凝傳熱, 這種管內管外雙相相變的傳熱方式是其換熱效率較高的原因。該技術具有傳熱效率高、設備占地面積小、成品水質好、熱源品質要求低以及裝置運行性能穩(wěn)定等優(yōu)點。
橫管降膜蒸發(fā)器設計關鍵:
基于橫管降膜由由多層橫管組成,上一層蒸發(fā)的余液重力滴落至下一層管上,下落形式主要依賴于料液的流率,流率較低的情況下,液體以液滴形式下落,若在換熱管表面形成干燥區(qū),那么換熱面積將得不到有效利用,大大降低了蒸發(fā)器換熱效率。針對此問題,可主要從液體的重復循環(huán)、管束的合理布置、液體分布器的合理設計幾個方面來考慮,因此在橫管降膜蒸發(fā)器的設計中如何保持*濕潤,確保加熱表面沒有干燥區(qū),將是橫管降膜蒸發(fā)器設計成功與否的關鍵。
橫管降膜蒸發(fā)器技術由來已久,但早期的橫管降膜主要被應用于制糖領域,對其研究也較少,因此早期橫管降膜技術發(fā)展也相對緩慢;進入20世紀80年代以后,許多人開始重視起這項節(jié)能技術,橫管降膜蒸發(fā)器開始取得了較大的發(fā)展,應用領域也越來越多,發(fā)展至今,橫管降膜蒸發(fā)器在海水淡化、食品加工、制冷工程、石油冶煉、和化學工程等諸多領域被廣泛應用。
目前橫管降膜蒸發(fā)器主要應用于海水淡化、造紙廢水、垃圾滲濾液等低濃度料液的預濃縮處理。
工程案例
1.橫管降膜蒸發(fā)器管外傳熱過程中薄膜的波動有利于對流傳熱的進行,傳熱系數較高;
2.橫管降膜蒸發(fā)器傳熱所需溫差小,溫度驅動力以及熱流量相對較低,比較節(jié)能;
3.橫管降膜蒸發(fā)器不僅熱耗量小,而且需要熱量的品味比較低,有利于利用低位余熱。