实际生产中,有时还应用直接接触传热的蒸发器。它是将燃料(通常为煤气和油)与空气混合后,在浸于溶液中的燃烧室内燃烧,产生的高温火焰和烟气经燃烧室下部的喷嘴直接喷入被蒸发的溶液中。高温气体和溶液直接接触,同时进行传热使水分蒸发汽化,产生的水汽和废烟气一起由蒸发器顶部排出。其燃烧室在溶液中的浸没深度一般为0.2~0.6m,出燃烧室的气体温度可达1000℃以上。因是直接触接传热,故它的传热效果很好,热利用率高。由于不需要固定的传热壁面,故结构简单,特别适用于易结晶、结垢和具有腐蚀性物料的蒸发。在废酸处理和硫酸铵溶液的蒸发中,它已得到广泛应用。但若蒸发的料液不允许被烟气所污染,则该类蒸发器一般不适用。而且由于有大量烟气的存在,限制了二次蒸气的利用。此外喷嘴由于浸没在高温液体中,较易损坏。从上介绍可以看出,蒸发器的结构型式很多,各有其优缺点和适用的场合。在选型时,要看它能否适应所蒸发物料的工艺特性,包括物料的粘性、热敏性、腐蚀性以及是否容易结晶或结垢等,然后再要求其结构简单、易于制造、金属消耗量少,维修方便、传热效果好等等。
冰库蒸发器蒸发面积的计算与其他冷间蒸发器的计算方法相同。也可根据冰库净面积来选配,一般按一平方米面积配0.6~0.7m2蒸发面积。冰库温度应根据所贮冰的品种确定,贮存盐水冰的冰库其温度应为-4℃,贮存碎冰的冰库温度应为-18~-15℃。在设计制冷系统管道时,应考虑制冰机不生产时冰库仍能降温。蒸发器的融霜方式可采用人工扫霜。在设置蒸发器时对于建筑净高在6m以下的冰库可不设墙排管,但顶排管分散布满,建筑净高在6m或6m的冰库应设墙排管不得采用翅片管,以防止堆码冰垛式撞坏。
经常对蒸发器的结霜状况进行检查。当霜层过厚时,应及时除霜。当结霜异常时,可能是由于堵塞造成的,应及时查找原因并予以排除。蒸发器长期停用时,将制冷剂拙到储液器或冷凝器中,使蒸发器的压力保持在0.05MPa(表压)左右为宜。若为盐水池中的蒸发器,还需用自来水冲洗,冲洗后在池内注满自来水。
蒸发就是用加热的方法,将含有不挥发性溶质的溶液加热至沸腾状况,使部分溶剂汽化并被移除,从而提高溶剂中溶质浓度的单元操作。工业生产中应用蒸发操作有以下几种场合:
1、浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理(如冷却结晶)制取固体产品,例如电解烧碱液的浓缩,食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。
2、同时浓缩溶液和回收溶剂,例如有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯,中药生产中酒精浸出液的蒸发等。
3、为了获得纯净的溶剂,例如海水淡化等。
总之,在化学工业、食品工业、制药等工业中,蒸发操作被广泛应用。
蒸发器的常见故障为铜管破裂、换热效率下降、外壳腐蚀。其中铜管破裂会有以下原因:水流速度过大、载冷剂对蒸发器有腐蚀性、设计不良。过大的流速会加剧铜管壁的腐蚀,如果水流速度过大可适当调节外加阀门让流量减少,如没有流量计具体可通过压力表观察大致情况,一般建议调节成目录标示的工作压力为宜。对于载冷剂有腐蚀性则需检测水箱内液体的PH值,在PH值为7为宜,如遇蒸发器铜管破裂可以勉强通过堵住破裂的铜管孔而继续使用,但从此以后每次开机前确保观察高低压表是否显示有正常冷媒(建议更换蒸发器),以免发生压缩机进水导致报废。
蒸发器换热效率下降(注意并非所有换热效率下降都并归结于蒸发器,还有可能是冷凝器、冷媒量、膨胀阀等的问题),主要由于换热管结垢引起,这时可通过用溶液来清洗,但这步骤比较繁琐且操作需规范化,需人员执行,故不建议客户自行处理,在我们的日常操作中尽量避免该问题,平时客户使用的时候尽量使用洁净的水并定期检查水箱清理污垢和更换载冷剂,还有就是尽量使用防锈管道以免结垢严重而影响效果。外壳腐蚀主要也是水质问题,仍建议使用清水作为载冷剂,信易新蒸发器已更改采用不锈钢外壳以防止外壳腐蚀。