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出售二手降膜蒸發器

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出售二手降膜蒸發器

降膜蒸發器詳解

降膜蒸發器是一種垂直管式蒸發設備，通過液體在加熱管頂部均勻分布后，在重力作用下沿管壁形成下降液膜，并通過外部熱源加熱實現高效蒸發。其核心特點是高傳熱效率、適合中等黏度物料以及良好的濃度適應性，廣泛應用于食品、化工、制藥等領域。以下是其工作原理、結構特點及實際應用的全面解析：

一、工作原理

1. 液膜形成與蒸發過程

1. 液體分布：

• 原料液通過分布器（如噴嘴、溢流槽或導流板）均勻分配至加熱管頂部入口。

• 分布器設計需確保每根加熱管壁形成連續、均勻的液膜（厚度通常0.5~2mm）。

2. 重力驅動與蒸發：

• 液體在重力作用下沿加熱管內壁向下流動，同時管外通入蒸汽或其他熱源加熱管壁。

• 液膜受熱沸騰：熱量通過管壁傳遞至液膜，液體部分汽化，形成汽液混合物。

3. 汽液分離：

• 汽液混合物從加熱管底部進入分離室，通過離心力或重力實現分離。

• 二次蒸汽進入冷凝器或下一效蒸發器，濃縮液從底部排出。

2. 核心傳熱機制

• 液膜湍流：液膜在下降過程中因重力加速產生湍流，增強傳熱效率（傳熱系數可達1500~4000 W/m2·℃）。

• 低溫蒸發：可通過真空系統降低操作壓力，使溶液在較低溫度（如40~60℃）下蒸發，適合熱敏性物料。

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二、關鍵結構組成

1. 液體分布系統：

• 分布器類型：管式噴嘴、溢流盤、導流板或旋轉噴頭，確保液體均勻覆蓋每根加熱管。

• 防堵塞設計：大孔徑分布器或自清潔結構，適用于含微量固體的溶液。

2. 加熱管束：

• 垂直長管：管長通常5~10米，直徑20~50 mm，材質為不銹鋼、鈦或雙相鋼（依腐蝕性選擇）。

3. 分離室：

• 旋流分離器：高效分離二次蒸汽與濃縮液，液滴殘留率<0.5%。

4. 真空與冷凝系統：

• 真空泵（如羅茨泵）維持系統低壓，板式或管式冷凝器回收余熱。

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三、核心優勢

1. 高傳熱效率

• 液膜湍流與均勻分布使傳熱系數高于普通蒸發器，能耗降低20%~30%。

2. 適應中等黏度物料

• 可處理黏度高達500 mPa·s的溶液（如糖漿、聚合物溶液），優于升膜蒸發器（通常<100 mPa·s）。

3. 低沸點蒸發

• 真空環境下沸點可降至40~60℃，保護熱敏性成分（如蛋白質、香料）。

4. 高濃度輸出

• 濃縮液固含量可達50%~70%，減少后續干燥或結晶步驟的負荷。

四、應用場景

五、與升膜蒸發器的對比

六、操作注意事項

1. 液體分布控制

• 均勻性：分布不均會導致局部干壁結焦，需定期校準分布器（如每月1次）。

• 進料溫度：原料液需預熱至接近沸點（溫差<10℃），避免管壁溫度驟變。

2. 真空度調節

• 真空度過高可能使液膜破裂，建議控制壓力在-0.05~-0.08 MPa（對應沸點50~70℃）。

3. 防結垢措施

• 化學清洗：每運行300~500小時，使用2%硝酸或堿性清洗劑循環沖洗。

• 流速監控：管內液膜流速需>0.5 m/s，防止固體沉積。

4. 材料選擇

• 腐蝕性溶液：選用鈦材、哈氏合金或石墨襯里。

• 高黏度物料：加熱管直徑可增大至50 mm，減少流動阻力。

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七、典型案例

• 糖漿濃縮：某糖果廠采用降膜蒸發器將糖漿從40°Brix濃縮至75°Brix，蒸汽消耗降低25%，無焦糖化現象。

• 燒堿液處理：化工廠濃縮30% NaOH溶液至50%，采用鈦材加熱管，年腐蝕率<0.1 mm，設備壽命超10年。

八、總結

降膜蒸發器通過重力驅動的液膜蒸發與真空低溫操作，在中等黏度物料、高濃度輸出及熱敏性保護方面表現突出。其核心價值在于：

• 廣泛適應性：兼顧低至中等黏度物料，濃度提升能力顯著。

• 能效與經濟性：傳熱效率高，長期運行成本低于單效蒸發器。

• 工藝兼容性：可單獨使用或與多效系統集成，擴展性強。

適用場景：需處理中等黏度、高濃度或熱敏性溶液（如糖漿、燒堿液、生物制劑）。
局限性：對液體分布均勻性要求高，不適用于含大量懸浮固體的物料（需改用強制循環蒸發器）。