淺談水平管降膜蒸發器的技術應用
水平管降膜蒸發器出現在19世紀末,進入20世紀降膜蒸發器的使用馬研究得到廣泛發展。對降膜蒸發的研究主要在理論研究和實驗研究兩個方面。在理論研究方面,主要是研究液膜的流動狀態和液膜流動的機理8-],進而對降膜側傳熱系數理論求解,并在實驗的基礎上利用實驗數據得到經驗或半經驗的實驗關聯式81);在實驗研究方面,主要研究水平管外降膜燕發傳熱系數的影響因素。在實際應用領域,主要是對降膜蒸發設備及系統進行優化,采用不同的節能工藝和流程”",提高降膜蒸發器的傳熱系數,研究高效的降膜蒸發器。
水平管降膜蒸發技術,具有傳熱溫差損失小,傳熱系數高,低溫傳熱性能優良等優點,被廣泛應用于海水淡化、海洋溫差發電、制冷工程、化學工程等領域。論文對水平管降膜蒸發器液體分布裝置分別進行了實驗研究和數值模擬。采用排管式液體分布裝置,并在每一層換熱管底部設置導流裝置,設計不同尺寸的多孔管分布器并進行實驗。其設計制作簡單,安裝方便,布液均勻。在單孔管實驗中,考察了噴淋量對孔流系數的影響;在多孔管實驗中,考察了噴淋量對孔出流量、管內壓力和分布不均勻度的影響;在管間液體流動模式的實驗中,考察了噴淋密度對流動模式轉化的影:響。使含有溶質的溶液沸騰汽化并移出蒸汽,從而使溶液中溶質濃度提高的單元操作稱為蒸發,所采用的設備稱為蒸發器”2。蒸發操作廣泛應用于化工、石油化工、制藥、制糖、造紙、深冷、海水淡化及原子能等工業中。蒸發器主要由加熱室和分離室組成。按加熱室的結構和操作時溶液的流動情況,可將工業中常用的蒸發器分為循環型(非膜式)和單程(膜式)兩大類。膜式蒸發器,溶液只通過加熱室一次即可達到需要的濃度,溶液沿加熱管壁呈膜狀流動。按照物料在蒸發器中的流動方向及成膜機理的不同,膜式蒸發器可分為升膜式、降膜式、升一降膜式和刮板攪拌薄膜式。降膜蒸發是溶液在自身重力作用下沿管壁成膜狀向下流動,在流動過程中,溶劑吸收熱量汽化而溶液濃縮的操作。水平管降膜蒸發器,是將溶液在重力作用下沿水平管的外壁呈膜狀流下,與管內的加熱介質進行熱量交換。