薄膜蒸發(fā)器是一種高效的蒸發(fā)設(shè)備,其核心特點(diǎn)是物料液體沿加熱管壁呈膜狀流動(dòng)進(jìn)行傳熱和蒸發(fā)。其工作原理是物料從頂部進(jìn)料口加入,通過(guò)旋轉(zhuǎn)的刮膜系統(tǒng)將原料刮成均勻薄膜,在真空狀態(tài)下,低沸點(diǎn)組分迅速?gòu)囊耗ぶ姓舭l(fā),氣體穿過(guò)霧沫分離器后在冷凝器中冷凝成液體。
薄膜蒸發(fā)器具有顯著優(yōu)勢(shì)。其傳熱效率高,蒸發(fā)速度快,物料停留時(shí)間短,特別適合熱敏性物質(zhì)的蒸發(fā),可有效避免產(chǎn)品分解。設(shè)備采用不銹鋼制造,耐腐蝕性強(qiáng),符合衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。操作溫度低,通過(guò)提高真空度降低物料沸點(diǎn),減少熱分解風(fēng)險(xiǎn)。蒸發(fā)強(qiáng)度高,液膜厚度小且湍流效果好,總傳熱系數(shù)大,同時(shí)抑制結(jié)壁和結(jié)垢。此外,設(shè)備操作彈性大,能平穩(wěn)處理高粘度、易結(jié)晶或含固顆粒的物料。
1、加熱夾套或加熱管
功能:提供蒸發(fā)所需的熱量。
類型:
夾套式加熱:外部包裹加熱介質(zhì)(如蒸汽、熱油),適用于中小型設(shè)備。
列管式加熱:內(nèi)部采用螺旋或直列加熱管,傳熱面積大,適合高負(fù)荷場(chǎng)景。
材料:不銹鋼、鈦、哈氏合金等,根據(jù)耐腐蝕性和工作溫度選擇。
2、蒸發(fā)筒體
功能:容納待處理物料,并形成均勻液膜。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn):
內(nèi)壁通常拋光處理(如Ra≤0.4μm),減少液體流動(dòng)阻力。
筒體長(zhǎng)度與直徑比(L/D)較大(通常3:1~6:1),延長(zhǎng)液膜停留時(shí)間。
材質(zhì):與加熱夾套匹配,需耐受物料腐蝕和溫度變化。
3、布膜裝置
功能:將液體均勻分布到加熱壁面,形成穩(wěn)定液膜。
常見(jiàn)類型:
旋轉(zhuǎn)布料盤(pán):通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)的圓盤(pán)或滾筒將液體甩成薄膜(適用于低黏度物料)。
螺旋導(dǎo)流板:利用螺旋結(jié)構(gòu)引導(dǎo)液體向下流動(dòng),形成渦旋狀液膜(適合中高黏度物料)。
噴嘴布膜:通過(guò)狹縫或孔口擠出液體,依賴重力或氣壓形成液膜(適用于高黏度或含固體顆粒的物料)。
關(guān)鍵要求:布膜均勻性直接影響蒸發(fā)效率,需根據(jù)物料黏度、流量調(diào)整設(shè)計(jì)。
4、分離器(冷凝器)
功能:分離二次蒸汽(蒸發(fā)的溶劑)與濃縮液,并冷凝回收溶劑。
結(jié)構(gòu):
重力分離式:利用密度差分離汽液兩相,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但效率較低。
旋流分離式:通過(guò)離心力強(qiáng)化分離,適用于高流速蒸汽。
冷凝器:常采用列管式或板式換熱器,冷卻介質(zhì)為水、冷凍鹽水或空氣。
輔助部件:除沫網(wǎng)(防止液滴夾帶)、集液槽(收集冷凝液)。
5、刮板或攪動(dòng)裝置(可選)
功能:防止高黏度或結(jié)晶物料在加熱面結(jié)垢,維持液膜穩(wěn)定性。
類型:
固定刮板:安裝在加熱壁上,通過(guò)機(jī)械刮擦清除附著物。
旋轉(zhuǎn)刮刀:與電機(jī)聯(lián)動(dòng),實(shí)時(shí)清理加熱面(如刮膜蒸發(fā)器)。
適用場(chǎng)景:高黏度、易結(jié)焦或結(jié)晶的物料(如聚合物、糖漿)。