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多效降膜蒸發(fā)器的蒸發(fā)溫度過高的因素分析

來源:哈爾濱鑫盛源乳品機械設(shè)備有限公司   2024年06月29日 08:19   679
  多效降膜蒸發(fā)器的應用領(lǐng)域廣泛,尤其在乳品工業(yè)中的應用也十分普遍。牛乳是熱敏性物料,蒸發(fā)器蒸發(fā)溫度過高會破壞其有益元素,尤其是多效降膜式蒸發(fā)器,物料在設(shè)備中的停留時間相對較長,各效蒸發(fā)溫度就更不宜過高。
  
  多效降膜式發(fā)器蒸發(fā)溫度過高的主要原因有:
  
  1、物料與熱量計算不守恒
  
  物料與熱量計算不守恒導致各效蒸發(fā)面積計算不正確,當直接采用一次蒸汽加熱時,一效換熱面積過大,二效三效換熱面積過小,特別是二效換熱面積過小時就會導致各效蒸發(fā)溫度過高。RNJM03-5000型三效降膜式蒸發(fā)器各效蒸發(fā)面積分別是125㎡、63㎡、62㎡,正常的蒸發(fā)溫度分別是70~72℃、57~65℃、45~55℃,非正常的蒸發(fā)溫度分別是78~82℃、70~75℃、55~60℃。蒸發(fā)溫度過高選取*的穩(wěn)定劑配方。
    
  2、設(shè)備漏氣嚴重
  
  為了降低料液的沸點溫度從而提高蒸發(fā)速率,多效降膜蒸發(fā)器都是在真空減壓狀態(tài)下工作的,蒸發(fā)溫度高的另一個原因是設(shè)備漏氣嚴重。老式的蒸發(fā)結(jié)晶器中,二次蒸汽管道兩端與效體分離器的連接,下器體與效體的連接,分離器方接口與下器體方接口的連接均采用法蘭式可拆卸連接,膠墊極易老化,漏氣嚴重,真空度難以保持,查找漏點困難,因此各效蒸發(fā)溫度不穩(wěn)定且降膜管底端(下管板處)結(jié)焦、結(jié)垢嚴重。近幾年,大多數(shù)蒸發(fā)器上述幾處已由原來的可拆卸式連接改為焊接式結(jié)構(gòu),在使用過程中真空度高,機器運轉(zhuǎn)穩(wěn)定,末效分離器真空度多在0.080~0.085MPa之間,其蒸發(fā)溫度較低,結(jié)垢、結(jié)焦現(xiàn)象大大降低。因此,盡量減少不必要的可拆卸式連接就會減少漏氣的可能,使設(shè)備在較高的真空狀態(tài)下工作,其蒸發(fā)溫度處于正常范圍。
  
  3、冷凝器換熱面積和冷卻水的影響
  
  蒸發(fā)溫度過高的原因大多數(shù)來自冷凝器冷凝面積不足,冷卻水量不足或冷卻水溫度過高。冷凝器的構(gòu)造有直接式與間接式2種。直接式冷凝器多以噴淋式為主,冷卻效果較好,二次蒸汽與冷卻水直接接觸混合,缺點是會污染冷卻水。間接式冷凝器有列管式、盤管式、板式及螺旋板式冷凝器。間接式冷凝器二次蒸汽不與冷卻水直接接觸,不污染冷卻水。由于是間接進行換熱,所以效果不如直接式冷凝器好。一個蒸發(fā)量為5000kg/h的三效降膜式蒸發(fā)器,如果采用間接列管式冷凝器,其冷卻換熱面積為60㎡(冷卻水進水溫度為30℃,排水溫度為42℃),冷凝器換熱面積不足,單位時間內(nèi)冷凝的二次蒸汽量降低;如果進料量不變則蒸發(fā)溫度會持續(xù)升高,真空度急劇衰減,冷凝器表面持續(xù)升溫,真空泵出口會有大量未冷凝掉的二次蒸汽被排出。因此,間接式冷凝器實際換熱面積應按理論計算值的1.25~1.50倍選取。冷凝器換熱面積是固定的,冷卻水量及水溫則是影響冷凝器使用效率的關(guān)鍵。
    
  需要特別說明的是,晾曬塔的儲水池也必須及時、定時補充冷卻水,以保持進水溫度的恒定。降膜式蒸發(fā)結(jié)晶器安裝后高度較高,冷凝器安裝高度也較高,一般情況下要求定量供水以保證其足夠的水量,如果通過管網(wǎng)對車間內(nèi)各設(shè)備供水,就要特別注意供給蒸發(fā)結(jié)晶器的水量是否足夠,防止冷卻水從低水位流走,如果不能保證供水量就應考慮單獨定量供水。其次是冷凝器的結(jié)垢,間接式冷凝器結(jié)垢后垢阻增大,傳熱系數(shù)減小,傳熱效果下降,因此使用間接式冷凝器的,應對其不定期進行檢查并進行酸洗、堿洗,以清除垢層,增大傳熱系數(shù)。
  
  3、真空泵吸氣量不足
  
  真空度高則蒸發(fā)溫度低,反之蒸發(fā)溫度高。真空泵吸氣量不足會導致真空度降低,蒸發(fā)溫度則會升高。真空泵吸氣量不足有2方面原因:一是計算真空泵吸氣量不足,理論計算真空泵吸氣量是根據(jù)參數(shù)(如進入冷凝器的二次蒸汽量、溫度,真空系統(tǒng)的有效容積及未冷凝掉的蒸汽量等)通過曲線計算確定的,實際真空泵吸氣量應按計算值的1.5倍左右選取。二是真空泵過流件被腐蝕,真空度逐漸衰減,有些二次蒸汽中夾帶具有腐蝕性的酸性物質(zhì),如果未*冷凝掉就被抽入到真空泵中,會對泵的端面產(chǎn)生腐蝕,導致泵的端面間隙加大,吸氣量不足。因此應根據(jù)物料pH值情況對泵的過流件材料做出選擇,如含有腐蝕性較強的二次蒸汽,可采用304L或316L不銹鋼材質(zhì)進行制造。
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