管式蒸发器蒸发器的类型

蒸发器的构造、种类繁多，其原始的构造形式特别适用于制糖工业方面。蒸汽夹套式单效真空蒸发器早在1812年就用于糖液的蒸发，1829年出现了多次利用蒸汽的多效蒸发设备。

随着工业的需要和发展。蒸发器构造的形式也逐步改进。例如先以横管加热式取代了夹套加热式，再改进成为竖管加热式，而后者在广泛使用中又继续得到改进。为了避免溶液静压强的影响，创造了液膜蒸发器。为了提高生产强度，又创造了加热室在外的蒸发器和强制循环蒸发器。此外。节省加热蒸气的办法。除了将二次蒸气加以利用成为多效蒸发外，还可借二次的绝热压缩，使其温度升高而能再度用于原蒸发器，以作为加热蒸气，如此操作的蒸发器称为热泵蒸发器。这些改进和创造，都以蒸发的基本原理以及与其生产强度有关的许多因素的研究为依据。

各种不同构造的蒸发器的特征如下：

加热面形状和位置—夹套、蛇管、直管、加热室在内或在外；

蒸发器本身的放置方法—横卧、竖立、倾斜；

溶液的循环方法—自然循环、强制循环。

若按操作方法。蒸发设备也同样可以分为间歇式和连续式两类。

但不管哪一类蒸发器，都由加热室和分离室两部分组成。加热室也称沸腾室，是用饱和蒸汽间壁加热使物料沸腾的部分。实际上就是一种加热器，分离室也称蒸发室。溶液在加热室受热沸腾汽化后，产生的二次蒸气中带有大量的液滴，利用蒸发室突然增大的蒸发空间使液滴凝聚沉降而与蒸气分离。

中央循环管式蒸发器的加热室由许多垂直列管所组成，管径为Φ25 mm~Φ40mm，总长1~2 m。在加热室中装有中央循环管，中央循环管截面为加热管总截面的40%~100%。如图1所示。

由于在循环管与加热管中液体的密度不同，所以产生液体的循环。在蒸发器内，溶液由加热管上升，受热而达到沸腾。所产生的二次蒸气经分离器与除沫器由顶部排出，液体则经中央循环管下降。降至蒸发器底的液体又沿加热管上升，如此不断循环溶液的循环速度也不断加快，可达0.1~0.5 m/s。因而可以提高蒸发器的传热系数与生产强度。此种蒸发器适用于黏度大的溶液和易结垢或结晶的溶液。

盘管式蒸发器即蒸发盘管，又称冷却盘管或排管，它在小型冷库中广泛采用。蒸发盘管直接与管外空气进行热交换，空气靠温度差进行自然对流。但也有的冷库采用蒸发盘管时，为了提高对流换热强度，使冷库温度更加均匀，在冷库内辅设了循环风扇或直接采用吊挂式冷风机，以增加库内空气对流。

常用的蒸发盘管为光管或肋片管。氨制冷装置采用钢管绕制肋片，氟利昂制冷装置多采用铜管绕制肋片或套片。蒸发盘管按冷库具体情况，其安装形式有顶盘管及壁盘管两类。一般冷库冷间多采用壁盘管。除极少数氨制冷装置采用垂直管外，均采用结构简单，安装、检修方便的水平蛇形壁盘管。为使盘管内制冷剂带入的滑油能顺利返回压缩机，一般应从盘管上部进液，下部回气，如图2所示。

有时为提高蒸发盘管冷却效果则采用双通路式蒸发盘管。蒸发盘管均按冷库具体要求设计，但做成对称的长方形结构较多。壁盘管或顶盘管均与壁面或顶面平行，且保留一定的距离（100mm左右）。壁盘管还与冷库地坪有一定的距离（不小于300mm），以利于空气的自然对流换热。

蛇管式蒸发器自然循环蒸发器的一种。用蛇管作为蒸发器的加热管，由于蛇管可用耐腐蚀材料制成，这种蒸发器也适用于蒸发具有化学腐蚀性的溶液。蛇管可分成几组，每组都有蒸汽进口和冷凝水出口，以提高传热效率。构造比较复杂，需经常清理污垢，传热面积不大，仅在特殊情况下采用。 2100433B

列管式蒸发器由加热室和蒸发室构成。根据污水循环流动时作用水头的不同，列管式蒸发器分为自然循环式和强制循环式两种。下图为自然循环竖管式蒸发器。

加热室内有一组竖直加热管，管内为污水，管外为加热蒸汽，加热室中央有一根很粗的循环管，其截面积为加热束截面积的40%~100%，经加热沸腾勺水汽混合液上升到燕发室后便进行水汽分离，蒸汽经捕沫器截留液滴，从燕发室的顶部引出。污水则沿中央循环管下降，再流入加热管，不断沸腾蒸发。待达到要求的浓度后，从底部排出。自然循环竖管式蒸发器的优点是结构简单，传热面积较大，清洗维修较力便，其缺点是循环速度小，生产率低，适用于处理黏度较大和易结垢的污水。

强制循环横管式蒸发器的结构如下图1所示。

该设备因管内强制流速较大，对水垢有一定的冲刷作用，故该蒸发器近用于蒸发结垢性污水，但能耗较大。