蒸发器适用范围:
适用于氯化钠、硫酸钠、氯化铵、甘铵酸、苯丙铵酸;硝酸钠、硫酸锌、氯化钙、硫酸铵、氢氧化钠等物料的蒸发与结晶。以及粘度大、浓度高易结垢物料的浓缩,如蕃茄酱、果酱、果肉型果汁及高浓度糖溶液的加工浓缩生产,在国内已普遍使用,效果较好。
冷凝器和蒸发器的结构形式多种多样,但他们的原都是一样的,都是制冷剂与流经其容器表面的外界介质换热的设备,都属于热交换器。所谓的热交换,就是有两种或两种以上温度不同的流体间相互传热的设备,所以也称之为热交换设备。在影响传热的因素上冷凝器和蒸发器也是相同的,其传热量跟换热面积、传热温差、传热系数都有管关系。
常见故障的排除 由于操作条件、使用方法等因素的变化,常导致设备不能正常运行,甚至使浓缩过程中断。因此,了解浓缩设备的正常操作条件和使用方法对设备操作、维修人员来说是必不可少的。
(1)三效蒸发器运行失败。低真空太低,不能保持浓缩物的沸点,二次蒸汽的温度升高,从而降低加热蒸汽和浓缩物之间的有效温差,减少热传递并减慢蒸汽蒸发速率,而且加热材料的加热温度,影响活性成分的保存。真空度过低,除了质量集中的影响外,还降低了设备的生产能力。低真空的原因如下:
(1)将各部分的设备浓缩到空气中。空气的渗透增加了真空设备的额外负担,甚至会导致故障。
(2)冷却水不足。除了泵设备的原因外,缺少冷却水主要是由于管道堵塞,造成阀门损坏。冷却水的量不足以使二次蒸汽不能及时冷凝,严重影响真空设备的运转。
(3)冷却水温度过高。冷却水进入水温过高,集中加热产生的大量二次蒸汽不能及时冷凝,浓缩设备,真空度将迅速降低。
(4)使用蒸汽压力过高。加热蒸汽压力太高,不足以丰富设备的蒸发速度快速增加,大量二次蒸汽生产增加了冷却设备的负荷,使真空逐渐减少。降低真空度也会增加材料的蒸发温度,同时影响产品质量,较终降低设备生产能力。
(5)真空设备有故障。
由于物料在每根管内成膜状蒸发,料液加热时间非常短,所以特别对食品蒸发浓缩非常有利,较大的保存了食品的营养成份。
工作原理编辑
MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器,MVR为单体蒸发器,集多效降膜蒸发器于一身,根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发,即产品在**次经过效体后不能达到所需浓度时,产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上部再次通过效体,然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。
效体内部为排列的细管,管内部为产品,外部为蒸汽,在产品由上而下的流动过程中由于管内面积增大而使产品呈膜状流动,以增加受热面积,通过真空泵在效体内形成负压,降低产品中水的沸点,从而达到浓缩,产品蒸发温度为60℃左右。
产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过分离器进行分离,冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品,蒸汽通过风扇增压器进行增压(蒸汽压力越大温度越高),而后经增压的蒸汽通过管路汇合一次蒸汽再次通过效体。
设备启动时需一部分蒸汽进行预热,正常运转后所需蒸汽会大幅度减少,在风扇增压器对二次蒸汽加压的过程中由电能转化为蒸汽的热能,所以设备运转过程中所需蒸汽减少,而所需电量大幅增加。
产品在效体流动的整个过程中温度始终在60℃左右,加热蒸汽与产品之间的温度差也保持在5—8℃左右,产品与加热介质之间的温度差越小越有利于保护产品质量、有效防止糊管。
产品的浓缩度在50%左右时仅MVR蒸发器就能完成,当所需浓度为60%时则需安装闪蒸设备。
一、循环性蒸发器
这一类型的蒸发器,溶液都在蒸发器中作循环流动。由于引起循环的原因不同,又可分为自然循环和强制循环两类。
1.*循环管式蒸发器这种蒸发器又称作标准式蒸发器。它的加热室由垂直管束组成,中间有一根直径很大的*循环管,其余管径较小的加热管称为沸腾管。由于*循环管较大,其单位体积溶液占有的传热面,比沸腾管内单位溶液所占有的要小,即*循环管和其它加热管内溶液受热程度不同,从而沸腾管内的汽液混合物的密度要比*循环管中溶液的密度小,加之上升蒸汽的向上的抽吸作用,会使蒸发器中的溶液形成由*循环管下降、由沸腾管上升的循环流动。这种循环,主要是由溶液的密度差引起,故称为自然循环。这种作用有利于蒸发器内的传热效果的提高。
为了使溶液有良好的循环,*循环管的截面积一般为其它加热管总截面积的40~**;加热管高度一般为1~2m;加热管直径在25~75mm之间。这种蒸发器由于结构紧凑、制造方便、传热较好及操作可靠等优点,应用十分广泛。但是由于结构上的限制,循环速度不大。加上溶液在加热室中不断循环,使其浓度始终接近完成液的浓度,因而溶液的沸点高,有效温度差就减小。这是循环式蒸发器的共同缺点。此外,设备的清洗和维修也不够方便,所以这种蒸发器难以完全满足生产的要求。
2.悬筐式蒸发器为了克服循环式蒸发器中蒸发液易结晶、易结垢且不易清洗等缺点,对标准式蒸发器结构进行了更合理的改进,这就是悬筐式蒸发器。加热室4象个篮筐,悬挂在蒸发器壳体的下部,并且以加热室外壁与蒸发器内壁之间的环形孔道代替*循环管。溶液沿加热管*上升,而后循着悬筐式加热室外壁与蒸发器内壁间的环隙向下流动而构成循环。由于环隙面积约为加热管总截面积的100至150%,故溶液循环速度比标准式蒸发器为大,可达1.5m/s。此外,这种蒸发器的加热室可由**部取出进行检修或更换,而且热损失也较小。它的主要缺点是结构复杂,单位传热面积的金属消耗较多。
设备可配备CIP清洗系统,实现就地清洗,整套设备操作方便,无死角。
设备连续进出料。
设备可配置自动化系统,实现进料量自动控制,加热温度自动控制,出料浓度自动控制,清洗自动控制,还可配备突发停电、故障时对敏感性物料的保护措施。其它安全、报警等自动化操作控制。
适用范围:
适用于蒸发后浓度低于饱和浓度值的盐类物料,及热敏性、粘滞性、发泡性、浓度较低,流动性较好的酱类物料。特别适用于牛奶、葡萄糖、淀粉、木糖、制药、化工、生物工程、环保工程、废液回收等行业进行低温连续式蒸发浓缩,具有传热效率高,物料受热时间短等主要特点。