強制循環(huán)蒸發(fā)器實際上是在外循環(huán)蒸發(fā)器的基礎上演變而來的。外循環(huán)蒸發(fā)器是指在蒸發(fā)過程中由于蒸發(fā)的作用,換熱器與循環(huán)管料液間的密度差而產(chǎn)生料液的自然循環(huán)運動,故均屬于自然循環(huán)型蒸發(fā)器。外循環(huán)和中央循環(huán)管蒸發(fā)器的共同不足之處在于料液的循環(huán)速度較低,在處理黏度大、易結垢或易結晶的料液時,傳熱效果欠佳,容易結垢。如下圖所示,如果在料液循環(huán)管與換熱器之間加裝循環(huán)泵,來加大循環(huán)速度即為強制循環(huán)蒸發(fā)器。
本產(chǎn)品是利用外加動力進行循環(huán),用循環(huán)泵迫使料液沿一個方向以2-5m/s的速度通過加熱管。料液在加熱管內在高于正常液體沸點壓下,加熱到過熱狀態(tài)而不蒸發(fā),進入分離器后,壓力迅速下降導致部分料液閃蒸,或沸騰,料液冷卻至對應該壓力下的沸點溫度,閃蒸蒸氣在分離器中由上部排出,料液受阻落下,在錐形底部被循環(huán)泵吸入,再進入加熱管加熱,繼續(xù)循環(huán),直到濃縮到設計濃度后排出。
系統(tǒng)組成:
強制循環(huán)蒸發(fā)器主要是由分離器(結晶器)、冷凝器、強制循環(huán)泵、過料調節(jié)閥、真空及排水系統(tǒng)、分汽缸、操作平臺、電器儀表控制柜及閥門、管路等系統(tǒng)組成。
主要特點:
1、通過強制循環(huán),料液在管內受熱均勻,可防止"干壁" 現(xiàn)象;
2、蒸發(fā)速率高,濃縮比大,強制循環(huán)使得黏度較大的料液容易蒸發(fā)濃縮;
3、加熱管中循環(huán)液體流速很高,可避免在加熱面上產(chǎn)品沸騰而形成結垢或產(chǎn)生結晶現(xiàn)象;
4、由于液體的循環(huán)不斷維持,循環(huán)管中流速和溫度可以控制以適應不同產(chǎn)品的要求而不受設定溫差的影響;
5、加熱管可以是立式單程、立式雙程、臥式單程、臥式雙程,后兩者設備總高較小但管子不易清洗且易磨損管壁;
6、在濃縮結晶中,晶體可以通過調節(jié)循環(huán)流動速度和采用特殊的分離器設計從循環(huán)晶體料液中分離出來;
7、強制循環(huán)蒸發(fā)器的動力消耗較大,電耗相對較高,生蒸汽(一次蒸汽)的加熱溫度較高,這種蒸發(fā)器加熱面積設計不宜太大。