換熱器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng),由于某些鹽類在溫度升高時(shí)從水中結(jié)晶析出,附著于換熱管表面,形成水垢。在冷卻水中加入聚磷酸鹽類緩沖劑,當(dāng)水的PH值較高時(shí),也可導(dǎo)致水垢析出。初期形成的水垢比較松軟,但隨著垢層的生成,傳熱條件惡化,水垢中的結(jié)晶水逐漸失去,垢層即變硬,并牢固地附著于不銹鋼蒸發(fā)器表面上。此外,如同水垢一樣,當(dāng)不銹鋼蒸發(fā)器的工作條件適合溶液析出晶體時(shí),換熱管表面上即可積附由物料結(jié)晶形成的垢層;當(dāng)流體所含的機(jī)械雜質(zhì)有機(jī)物較多、而流體的流速又較小時(shí),部分機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會(huì)在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。
臥式蒸發(fā)器又稱為臥式殼管式蒸發(fā)器,其與臥式殼管式冷凝器的結(jié)構(gòu)基本相似。按供液方式可講不銹鋼蒸發(fā)器分為殼管式蒸發(fā)器和干式蒸發(fā)器兩種。臥式殼管式蒸發(fā)器是滿液式蒸發(fā)器。即不銹鋼蒸發(fā)器載冷劑以1~ms的速度在管內(nèi)流動(dòng),管外的管束間大部分充滿制冷劑體,二者通過(guò)管壁進(jìn)行充分的熱交換。吸熱蒸發(fā)的制冷劑蒸汽,經(jīng)蒸發(fā)器上部的液體分離器,進(jìn)入壓縮機(jī)。為了保證制冷系統(tǒng)正常運(yùn)行,這種蒸發(fā)器中制冷劑的充滿高度應(yīng)適中。液面過(guò)高可能使回氣中夾帶液體而造成壓縮機(jī)發(fā)生液擊;反之,液面過(guò)低會(huì)使得部分蒸發(fā)管露出液面而不起換熱作用,從而降低蒸發(fā)器的傳熱能力。因此,對(duì)于氨蒸發(fā)器其充滿高度一般為筒體直徑的70~80%,對(duì)于氟利昂蒸發(fā)器充滿高度一般為筒體直徑的55~65%。
換熱器種類很多,按熱量交換原理和方式,可將不銹鋼蒸發(fā)器分為混合式、蓄熱式和問(wèn)壁式三類。其中間壁式不銹鋼蒸發(fā)器按傳熱面的形狀和結(jié)構(gòu)可分為:管殼式、板式、管式、液膜式、板殼式與熱管。目前,在換熱設(shè)備中,使用量最大的是管殼式換熱器。管殼式換熱器又稱列管式換熱器,該類換熱器具有可靠性高、適應(yīng)性廣等優(yōu)點(diǎn),在各工業(yè)領(lǐng)域中得到最廣泛的應(yīng)用。近年來(lái),盡管受到了其他新型換熱器的挑戰(zhàn),但反過(guò)來(lái)也促進(jìn)其自身的發(fā)展。在換熱器向高參數(shù)、大型化發(fā)展的今天,管殼式換熱器仍占主導(dǎo)地位。列管式換熱器可根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn),分為固定管板式、浮頭式、U形管式、填料函式和釜式重沸器五類。
換熱器管有會(huì)結(jié)垢是因?yàn)?a href="/tag/%E4%B8%8D%E9%94%88%E9%92%A2%E8%92%B8%E5%8F%91%E5%99%A8" target="_blank">不銹鋼蒸發(fā)器大多是以水為載熱體的換熱系統(tǒng),由于某些鹽類在溫度升高時(shí)從水中結(jié)品析出,附著于換熱管表面,形成水垢。在冷卻水中加入聚磷酸鹽類緩沖劑,當(dāng)水的PH值較高時(shí),也可導(dǎo)致水垢析出。初期不銹鋼蒸發(fā)器形成的水垢比較松軟,但隨著垢層的生成,傳熱條件惡化,水垢中的結(jié)晶水逐漸失去,垢層即變硬,并牢固地附著于換熱管表面上。此外,如同水垢一樣,當(dāng)換熱器的工作條件適合溶液析出品體時(shí),換熱管表面上即可積附由物料結(jié)晶形成的垢層;當(dāng)流體所含的機(jī)械雜質(zhì)有機(jī)物較多、而流體的流速又較小時(shí),部分機(jī)械雜質(zhì)或有機(jī)物也會(huì)在換熱器內(nèi)沉積,形成疏松、多孔或膠狀污垢。
應(yīng)減小管子和殼體因受熱不同而產(chǎn)生的熱應(yīng)力。從這個(gè)角度來(lái)說(shuō),不銹鋼蒸發(fā)器順流式就優(yōu)于逆流式,因?yàn)轫樍魇竭M(jìn)出口端的溫度比較平均不像逆流式那樣,熱、冷流體的高溫段都集中在一端,低溫部分集中于另一端,易于因兩端收縮不同而產(chǎn)生熱應(yīng)力。?流量小而粘度大(331.510~2.510Pas)的流體一般以殼程為宜,因在殼程Re>100即可達(dá)到湍流。但這不是的,如流動(dòng)阻力損失允許,將這類流體通入不銹鋼蒸發(fā)器管內(nèi)并采用多管程結(jié)構(gòu),亦可得到較高的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)。對(duì)于有的介質(zhì)或氣體介質(zhì),必使其不泄露,應(yīng)特別注意其密封,密封不僅要可靠而且還要求方便和簡(jiǎn)單。應(yīng)盡量避免采用,以降低其成本。以上這些原則有的是相互矛盾的,所以在具體設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮,決定哪一種流體走管程,哪一種流體走殼程。
在蒸發(fā)生產(chǎn)中,二次蒸氣的產(chǎn)量較大,且含大量的潛熱,故應(yīng)將其回收加以利用,若將二次蒸氣通入另一蒸發(fā)器的加熱室,只要后者的操作壓強(qiáng)和溶液沸點(diǎn)低于原蒸發(fā)器中的操作壓強(qiáng)和沸點(diǎn),則通入的二次蒸氣仍能起到加熱作用,這種操作方式即為多效蒸發(fā)。多效蒸發(fā)中的每一個(gè)不銹鋼蒸發(fā)器稱為一效。凡通入加熱蒸汽的蒸發(fā)器稱為第一效,用第一效的二次蒸氣作為加熱劑的不銹鋼蒸發(fā)器稱為第二效,依此類推。采用多效蒸發(fā)器的目的是為了節(jié)省加熱蒸氣的消耗量。理論上,1kg加熱蒸氣大約可蒸發(fā)1kg水。但由于有熱損失,而且分離室中水的汽化潛熱要比加熱室中的冷凝潛熱為大,因此,實(shí)際上蒸發(fā)1kg水所需要的加熱蒸氣超過(guò)1kg。
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