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多效降膜蒸发器的蒸发温度过高的因素分析

来源:哈尔滨鑫盛源乳品机械设备有限公司   2024年06月29日 08:19   239
  多效降膜蒸发器的应用领域广泛,尤其在乳品工业中的应用也十分普遍。牛乳是热敏性物料,蒸发器蒸发温度过高会破坏其有益元素,尤其是多效降膜式蒸发器,物料在设备中的停留时间相对较长,各效蒸发温度就更不宜过高。
  
  多效降膜式发器蒸发温度过高的主要原因有:
  
  1、物料与热量计算不守恒
  
  物料与热量计算不守恒导致各效蒸发面积计算不正确,当直接采用一次蒸汽加热时,一效换热面积过大,二效三效换热面积过小,特别是二效换热面积过小时就会导致各效蒸发温度过高。RNJM03-5000型三效降膜式蒸发器各效蒸发面积分别是125㎡、63㎡、62㎡,正常的蒸发温度分别是70~72℃、57~65℃、45~55℃,非正常的蒸发温度分别是78~82℃、70~75℃、55~60℃。蒸发温度过高选取*的稳定剂配方。
    
  2、设备漏气严重
  
  为了降低料液的沸点温度从而提高蒸发速率,多效降膜蒸发器都是在真空减压状态下工作的,蒸发温度高的另一个原因是设备漏气严重。老式的蒸发结晶器中,二次蒸汽管道两端与效体分离器的连接,下器体与效体的连接,分离器方接口与下器体方接口的连接均采用法兰式可拆卸连接,胶垫极易老化,漏气严重,真空度难以保持,查找漏点困难,因此各效蒸发温度不稳定且降膜管底端(下管板处)结焦、结垢严重。近几年,大多数蒸发器上述几处已由原来的可拆卸式连接改为焊接式结构,在使用过程中真空度高,机器运转稳定,末效分离器真空度多在0.080~0.085MPa之间,其蒸发温度较低,结垢、结焦现象大大降低。因此,尽量减少不必要的可拆卸式连接就会减少漏气的可能,使设备在较高的真空状态下工作,其蒸发温度处于正常范围。
  
  3、冷凝器换热面积和冷却水的影响
  
  蒸发温度过高的原因大多数来自冷凝器冷凝面积不足,冷却水量不足或冷却水温度过高。冷凝器的构造有直接式与间接式2种。直接式冷凝器多以喷淋式为主,冷却效果较好,二次蒸汽与冷却水直接接触混合,缺点是会污染冷却水。间接式冷凝器有列管式、盘管式、板式及螺旋板式冷凝器。间接式冷凝器二次蒸汽不与冷却水直接接触,不污染冷却水。由于是间接进行换热,所以效果不如直接式冷凝器好。一个蒸发量为5000kg/h的三效降膜式蒸发器,如果采用间接列管式冷凝器,其冷却换热面积为60㎡(冷却水进水温度为30℃,排水温度为42℃),冷凝器换热面积不足,单位时间内冷凝的二次蒸汽量降低;如果进料量不变则蒸发温度会持续升高,真空度急剧衰减,冷凝器表面持续升温,真空泵出口会有大量未冷凝掉的二次蒸汽被排出。因此,间接式冷凝器实际换热面积应按理论计算值的1.25~1.50倍选取。冷凝器换热面积是固定的,冷却水量及水温则是影响冷凝器使用效率的关键。
    
  需要特别说明的是,晾晒塔的储水池也必须及时、定时补充冷却水,以保持进水温度的恒定。降膜式蒸发结晶器安装后高度较高,冷凝器安装高度也较高,一般情况下要求定量供水以保证其足够的水量,如果通过管网对车间内各设备供水,就要特别注意供给蒸发结晶器的水量是否足够,防止冷却水从低水位流走,如果不能保证供水量就应考虑单独定量供水。其次是冷凝器的结垢,间接式冷凝器结垢后垢阻增大,传热系数减小,传热效果下降,因此使用间接式冷凝器的,应对其不定期进行检查并进行酸洗、碱洗,以清除垢层,增大传热系数。
  
  3、真空泵吸气量不足
  
  真空度高则蒸发温度低,反之蒸发温度高。真空泵吸气量不足会导致真空度降低,蒸发温度则会升高。真空泵吸气量不足有2方面原因:一是计算真空泵吸气量不足,理论计算真空泵吸气量是根据参数(如进入冷凝器的二次蒸汽量、温度,真空系统的有效容积及未冷凝掉的蒸汽量等)通过曲线计算确定的,实际真空泵吸气量应按计算值的1.5倍左右选取。二是真空泵过流件被腐蚀,真空度逐渐衰减,有些二次蒸汽中夹带具有腐蚀性的酸性物质,如果未*冷凝掉就被抽入到真空泵中,会对泵的端面产生腐蚀,导致泵的端面间隙加大,吸气量不足。因此应根据物料pH值情况对泵的过流件材料做出选择,如含有腐蚀性较强的二次蒸汽,可采用304L或316L不锈钢材质进行制造。
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