多效降膜式蒸發(fā)器的工作原理是:物料溶液從料泵進入到循環(huán)泵的吸口處,泵在此時進行升壓,溶液在預熱后進入蒸發(fā)器的進料室,接下來進入到加熱管蒸發(fā),蒸發(fā)后進入分離室,將蒸汽與液體物料分離開,溶液接下來會流入到泵的吸口處,進行循環(huán)利用法,蒸發(fā)出來的蒸汽與濃縮液進行分離,二次蒸汽則被冷凝器回收再利用。在進行逆流操作時,其操作大致相同,濃縮液的出料口應放在校,因為校的溫度較高,會使溶液的粘度下降,便于得到更高濃度的濃縮液。
本設備采用列管式循環(huán)外加熱工作原理,物料受熱時間短、蒸發(fā)速度快,濃縮比重大,有效保持物料原效。節(jié)能效果顯著,比單效蒸發(fā)器節(jié)約蒸發(fā)量70%左右。物料在密閉系統(tǒng)中蒸發(fā)濃縮,環(huán)境清潔舒適;本系統(tǒng)設備特的除沫裝置,防止跑料現象。凡與物料接觸部分均采用進口不銹鋼制做,并進行拋光處理,設備耐腐性能好,清洗更方便,更符合制藥,食品衛(wèi)生法規(guī)要求??膳湮C控制系統(tǒng),使用更簡便,效果更穩(wěn)定。
與升膜式真空濃縮設備的結構相似,由加熱器、蒸發(fā)分離室、間壁冷凝器、真空泵、冷凝水抽出泵、殺菌平衡槽、熱泵及 熱工儀表等組成。主要區(qū)別是其料液從頂部加入而不是從底部加入。為了使料液均勻分布于各加熱管并沿其內壁流下,在加熱管頂部或管內安裝了降膜分布器。要使降膜濃縮器地運作,關鍵的問題是能使料液均勻地分布于各加熱管,不使之產生偏流,所以在管的頂部或管內安裝降膜分布器。分布器的型式有多種,按其作用原理可分為三類:一是利用導流管(板)使料液均布;二是利用篩板或噴嘴使料液均布;三是利用旋液噴頭。 [1]
待濃縮的料液從頂部進入加熱器內,在料液分布器的作用下,均勻地進入加熱管中,受 二次蒸汽的快速流動和本身重力作用物料沿管內壁呈膜狀自然向下流動,并受熱不斷蒸發(fā)濃縮。濃縮后的料液與二次蒸汽進入分離器進行分離,二次蒸汽從分離器頂部排出,濃縮液由底部排出。使用降膜濃縮罐能良好運作的一個關鍵因素是物料在加熱表面獲得均勻分散。為了使料液均勻分布于各加熱管,沿管內壁流下,在管的頂部或管內安裝降膜分布器。
物料從大直徑端連續(xù)不斷地進入臥式蒸發(fā)器,被刮膜片加速和分配并立即在加熱面上形成一個薄的流動膜。 圓錐型薄膜蒸發(fā)器,依賴于轉子施于物料一個離心力,這離心力有兩個有效力,一個垂直于加熱面,另一個朝大直徑端體的方向(注意:相同的結果同樣出現在 垂直圓錐型薄膜蒸發(fā)器里)依靠這些力產生物料加速,而且進入的物料加熱面充分潮濕,不依賴于蒸發(fā)比或進料速度。因此,局部物料過熱和熱降解被減少或完 全消除。 在此過程中,輕組份(低沸物)順流(和液膜同向)穿過臥式薄膜蒸發(fā)器進入汽液分離器,在此處經汽液分離所產生的液滴和泡沫被擊碎進入液相(高沸物), 被分離后的汽體進入外置冷凝器或下道工序;重組份(高沸物)沿著加熱壁面爬升到小端出口排出。
懸筐式蒸發(fā)器是中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的改良,清洗時加熱管束可以取出,用備用的加熱管束替換,節(jié)省了等待的時間。加熱蒸汽由中央管進入管束的管間。包圍管束的外殼外壁面與蒸發(fā)器外殼內壁的環(huán)隙通道代替了中央循環(huán)管,操作時溶液沿環(huán)隙通道下降而沿加熱管束上升。一般環(huán)隙截面積約為加熱管束總截面積的-150%,較中央循環(huán)管蒸發(fā)器的比例大,故改善與加速了料液的循環(huán)速度,循環(huán)速度可達1m/s--1.5m/s,不但提高了傳熱效果,也阻止了加熱管內的結垢,這種蒸發(fā)器傳熱面積限于100m以下,總傳熱系數在600W/( m .℃)-3500/(m .℃)之間。
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