
小型燃氣蒸發器(俗稱鍋爐)是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設備。鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器,爐是指燃燒燃料的場所,鍋爐包括鍋和爐兩大部分。燃氣鍋爐包括燃氣開水鍋爐、燃氣熱水鍋爐、燃氣蒸汽鍋爐等,其中燃氣熱水鍋爐也稱燃氣采暖鍋爐和燃氣洗浴鍋爐,燃氣鍋爐顧名思義指的是燃料為燃氣的鍋爐,燃氣鍋爐和燃油鍋爐、電鍋爐比較起來經濟,所以大多數人們都選擇了燃氣鍋爐作為蒸汽、采暖、洗浴用的鍋爐設備。所產生的蒸汽用于驅動蒸汽動力機械。機車鍋爐作為蒸汽機車的主要設備尚有一定的應用。鍋爐承受高溫高壓,安全問題十分重要。即使是小型鍋爐,一旦發生爆炸,后果也十分嚴重。因此,對鍋爐的材料選用、設計計算、制造和檢驗等都制訂有嚴格的法規。可按照不同的方法進行分類。鍋爐按用途可分為工業鍋爐、電站鍋爐、船用鍋爐和機車鍋爐等;按鍋爐出口壓力可分為低壓、中壓、高壓、**高壓、亞臨界壓力、**臨界壓力等鍋爐(見表)。
小型電蒸汽爐一種自動連續地產生較高溫蒸汽的小型鍋爐,它主要由供水系統、自控系統、爐膽與加熱系統和安全保護系統等組成。它的基本工作原理是:通過一套自動控制裝置,確保運行過程中液體控制器或高、中、低電極探棒反饋控制水泵的開啟、閉合、供水量長短、爐膽加熱時間;由壓力控制器調定的蒸汽壓力隨著蒸汽的不斷輸出,爐膽水位不斷下降,當處于低水位(電子式)時,水泵自動補水,到高水位時,水泵停止補水;與此同時,爐膽內電熱管繼續加熱,源源不斷產生蒸汽,*上部的指針式壓力表即刻顯示蒸汽壓力數值,整個過程均可通過指示燈自動顯示。后墻水冷壁的上部分(在水平煙道進口)組成排列較稀的數列凝渣管,以防止結渣。為防止鍋爐受熱面上積灰或結渣,還使用吹灰器。
強制循環蒸發器是開發研制的節能濃縮設備,該設備在真空低溫條件下運作,具有料液流速快、蒸發快、不易結垢等特性。強制循環蒸發器的加熱室有臥式和立式兩種結構,物料循還速度大小由強制循環泵變頻調節,其缺點是能耗較大。
8.強制循環蒸發器為了避免在加熱面上沸騰的產品形成結垢或產生結晶,其管中的流動速度必須快,為避免換熱管結垢或減少垢質的生成,物料在換熱管內的流速須達到1.5-2.0M/s,當循環液體流過熱交換器時被加熱,然后在分離器中壓力降低時部分物料液蒸發,從而將液體冷卻至對應該壓力下的沸點溫度。由于循環泵的原因,蒸發器的操作與溫差基本無關,物料的再循環速度可以調節,蒸發速率設定在一定的圍內,在結晶應用中,晶體可以通過調節循環流動速度和采用的結晶器設計從循環晶體泥漿中分離出來。
適用范圍:
適用于、、、甘銨酸、苯丙銨酸;、、氯化鈣、硫酸銨、氫氧化鈉等物料的蒸發與結晶。以及粘度大、濃度高易結垢物料的濃縮,如蕃茄醬、果醬、果肉型果汁及高濃度糖溶液的加工濃縮生產,在國內已普遍使用,效果較好。
蒸發器的結構形式多種多樣,但他們的原都是一樣的,都是制冷劑與流經其容器表面的外界介質換熱的設備,都屬于熱交換器。所謂的熱交換,就是有兩種或兩種以上溫度不同的流體間相互傳熱的設備,所以也稱之為熱交換設備。在影響傳熱的因素上冷凝器和蒸發器也是相同的,其傳熱量跟換熱面積、傳熱溫差、傳熱系數都有管關系。
冷凝器和蒸發器的工作形式卻是不同的:
冷凝器是給介質降溫液化,對外放熱;蒸發器是介質吸熱氣化,吸收外界熱量的,也就是制冷劑是由氣態變為液態,是一個冷凝放熱過程,其內壓力一般很高;
而蒸發器的制冷劑是由液態變為氣態,是一個蒸發吸熱過程,其內壓力一般較低。
外觀上的不同:
蒸發器殼程為水,管程為冷媒;冷凝器正好相反。外觀差別不大,但是蒸發器管箱的材料一般好過冷凝器。如果封頭管箱是鑄造的一般是冷凝器。
總結而言冷凝器是制冷裝置中主要的熱交換設備之一,它的作用是將制冷機升壓排出的制冷劑過熱蒸汽冷卻冷凝成制冷劑液體,并放熱于冷卻介質中。常用的冷卻介質是:水和空氣。
蒸發器是制冷系統中用于制冷劑與低溫熱源間進行熱交換的設備,也是制冷裝置中的主要熱交換設備之一。在蒸發器中,制冷劑液體在低壓低溫下汽化吸收被冷卻介質的熱量,成為低溫低壓下的制冷劑干飽和氣體或過熱蒸汽,從而在制冷系統中產生和輸出冷量。蒸發器位于節流閥和制冷機回氣總管之間或連接于汽液分離設備的供液和回氣管之間,并安裝在需要冷卻、凍結的冷間或場所。
VR膜式蒸發器
物料經過預熱器預熱以后從換熱器管箱加入,并且沿著換熱管內壁形成均勻的液體膜,管內液體膜在流動過程中被殼程的加熱蒸汽加熱,邊流動邊蒸發。物料中濃縮液落入管箱,二次蒸汽進入氣液分離器。在氣液分離器中二次蒸汽夾帶的液體飛沫被去除,純凈的二次蒸發從分離器中輸送到壓縮機。壓縮機把二次蒸汽壓縮后作為加熱蒸汽輸送到換熱器殼程用于蒸發器熱源,實現連續蒸發過程。
MVR強制循環蒸發器
MVR強制循環蒸發器由加熱器、分離器和強制循環泵等組成。物料在換熱器的換熱管內被換熱管外的蒸汽加熱溫度升高,在循環泵作用下物料上升到分離器中。蒸發產生二次蒸汽從物料中溢出,物料被濃縮產生過飽和而使結晶生長,解除過飽和的物料進入強制循環泵,在循環泵作用下進入換熱器,物料如此循環不斷蒸發濃縮或濃縮結晶。晶蒸發分離器內的二次蒸汽經過蒸發分離器上部的分離和除沫裝置凈化后輸送到壓縮機,壓縮機把二次蒸汽壓縮后輸送到換熱器殼程用作蒸發器加熱蒸汽,實現熱能循環連續蒸發。
MVR板式蒸發器
MVR板式蒸發器由板式換熱器、分離器和物料泵等組成。物料在分布器的導引下均勻分布進入板式蒸發器的板片組,確保任何一片不存在干壁現象。蒸發器的形式可以做成升膜、降膜及強制循環的形式。蒸發分離器內的二次蒸汽經過蒸發分離器上部的分離和除沫裝置凈化后輸送到壓縮機,壓縮機把二次蒸汽壓縮后輸送到換熱器殼程用作蒸發器加熱蒸汽,實現熱能循環連續蒸發。
工作原理
MVR的核心設備是壓縮機系統,主要是壓縮水蒸汽,目前國內普遍采用整體撬裝式的離心風機、羅茨壓縮機和高速離心壓縮機,配備有密封系統、潤滑系統、油冷系統、控制監測系統、驅動系統。下面分別對壓縮機進行介紹。
離心風機單級壓縮比約1.3左右,溫升高為8K,過汽量較大,葉輪主要是二元離心式;羅茨壓縮機單級壓縮比約2左右,溫升高為20K,過汽量較小,葉輪主要是二葉或三葉容積式;高速離心壓縮機單級壓縮比約2左右,溫升做高為20K,過汽量較大,葉輪主要是整體銑制的三元離心式。由于成本原因,高速離心壓縮機和高壓風機被普遍用于機械蒸汽再壓縮系統。因此下述說明是針對此類設計。離心壓縮機是體積控制機器,即無論吸入壓力多大,體積流率幾乎保持恒定。而質量流量的變化與吸入壓力成比例。單級離心壓縮機的壓縮循環描繪在焓熵圖中。