根据溶液在蒸发器中的接触方式来分,有两种常见类型:一是间壁式蒸发器。二是直接接触式蒸发器。具体结构分类如下:
一、间壁式蒸发器:根据溶液在蒸发器中流动的情况,间壁式蒸发器一般分为循环型与单程式(膜式)两类。
1、循环式蒸发器:是指溶液在蒸发器中循环流动。
(1)中央循环蒸发器。中央循环蒸发器的加热室是由一条垂直的加热管束构成的,在管束中央有一根直径较大的管,故称为中央循环管。此结构的蒸发器结垢紧凑、制造方便操作可靠;缺点在于循环速度低、有效温差小、不易检修设备。
(2)外热式蒸发器。外热式蒸发器是加热室与分离室分开的。此结构的蒸发器便于清洗更换,循环速度较大。
(3)强制循环蒸发器。强制循环蒸发器是利用循环泵的动力,使液料在换热管中高速循环流动。此结构的蒸发器传热系数大,适用于处理黏度较大易结晶结构的物料,但动力消耗较大。
2、单程式(膜式)蒸发器:是指溶液在蒸发器中只通过加热室一次,不作循环流动。
(1)升膜蒸发器。升膜蒸发器由一根或数根垂直长管组成,适用于蒸发器量较大的热敏性易起泡起沫溶液,不适用粘度高,易结晶析出易结垢溶液。
(2)降膜蒸发器。降膜蒸发器也是由一根或数根垂直长管组成的,不同的是物料自加热室的顶端加入,均匀分配到各换热管中,在重力作用下称膜状向下流动。更适用于粘度大的物料,但易结垢易结晶物料就不适用了。
(3)升——降膜蒸发器。升——降膜蒸发器是将升膜和降膜蒸发器组装在一个外壳中构成的。物料先由升膜加热室中上升处理,再由降膜蒸发器中下降处理。适用于蒸发过程中水分蒸发器量不大但溶液粘度变化大的物料。
(4)刮板薄膜蒸发器。刮板薄膜蒸发器是利用旋转刮板的刮带作用,使液料均匀分布在加管壁上。此蒸发器对物料的适应性较强,但结构复杂,动力消耗大,传热面积小,不适用于处理量大的项目。
1、MVR蒸发器工作原理
MVR蒸发器利用蒸发器中产生的二次蒸汽,经压缩机压缩,压力、温度升高,热焓增加,然后送到蒸发器的加热室当作加热蒸汽使用,使料液维持沸腾状态,而加热蒸汽本身则冷凝成水。这样,原来要废弃的蒸汽就得到了充分的利用,回收了潜热,又提高了热效率,生蒸汽的经济性相当于多效蒸发的3效,减少了对外部加热及冷却资源的需求,降低能耗。
压缩机对物料蒸发产生的二次蒸汽进行压缩做功,提高二次蒸发器的压力和温度,将电能转化为热能,升温后的二次蒸汽回到蒸发系统,对物料进行加热,从而达到二次蒸汽热娢再利用的目的,节能效果显著,加热过程主要消耗电力。
2、三效蒸发器工作原理
三效蒸发器是由相互串联的三个蒸发器组成,低温加热蒸气被引入*效,加热其中的废液,产生的蒸气被引入第二效作为加热蒸气,使第二效的废液以比*效更低的温度蒸发,这个过程重复到第三效。*效冷凝水返回热源处,其它各效冷凝水汇集后作为淡化水输出。
只要一份的蒸气投入,可以蒸发多倍的水出来。同时,高盐废水经过由*效到第三效的依次浓缩,在第三效达到过饱和而结晶析出,由此实现盐分与废水的固液分离。在负压的作用下,三效蒸发器中的废水产生的二次蒸气自动进入冷凝器,在循环冷却水的冷却下,废水产生的二次蒸气迅速转变成冷凝水。冷凝水可采用连续出水的方式,回收至回用水池。三效蒸发结晶器在废水蒸发过程中蒸发效益更高。
3、多效蒸发器工作原理
多效蒸发器的原理是通过鲜蒸汽驱动一效产生蒸发,再利用一效产生的二次蒸汽来驱动下一效蒸发,以此来达到节能的目的。为了减少一次蒸气的消耗量,采用将生产中产生出的二次蒸气导入第二个蒸发器中作加热蒸气用,第二个蒸发器产生的二次蒸气还可导入第三蒸发器中作加热蒸气用,每一个蒸发器称为一效,以此类推。这样,几个蒸发器串联操作,就组成了多效蒸发器。
多效蒸发器由较原始的蒸发釜,发展成单效、双效、三效、四效或者更多效蒸发器,其目的都是为了逐渐减少能源消耗更高。