工業用流下膜式蒸発器

原料の特性により、濃縮処理に流下膜式蒸発装置が必要な原料もあります。無錫紅鼎華化学設備有限公司は、流下膜型蒸発器の設計と製造において長年の経験を持っています。

工業用流下膜式蒸発装置は、熱水、蒸気、熱媒油による加熱により蒸発・濃縮が可能な装置です。

流下膜式蒸発器では原料が薄膜となって下方に流れるため、原料液が上方に流れる過程と区別して「流下膜」と呼ばれています。その主な機能は、原材料から水とガスを蒸発させ、それによって材料の乾物含有量を増加させることであり、そのため「蒸発器」という名前が付けられています。

プロセスの原則

蒸発すべき原料は流下膜式蒸発器の頂部から送液ポンプを経て流下膜式蒸発器に入り、流下膜式蒸発器の頂部に設置された液分配器と内部の各熱交換管に設けられた流下膜管を通過し、原料液を膜化することができる。原料液は蒸発管（管側）を通過し、熱交換管内に膜状に分配されます。原料が自重により管腔内に下方に流れると、管外の蒸気により加熱され、蒸発温度に達すると蒸発します。原料は二次蒸気とともにチューブから流下し、膜状に蒸発します。二次蒸気は、ベンチュリ効果を通じてスチームジェットヒートポンプによって吸引され、外部の新鮮な蒸気と混合され、加熱蒸気として流下膜式蒸発器の加熱室のシェル側に送られます。流下膜加熱室のシェル側には、二次蒸気を導き、凝縮して非凝縮性ガスを排出するためのプレートが付いています。このプロセス中、熱エネルギーは外側からチューブ壁を通ってチューブ内で蒸発した材料に伝達されます。熱交換後の二次蒸気は凝縮器で水に凝縮され、流下膜式蒸発器から排出されます。

流下膜式蒸発器の利点

1. 混合液の保持時間が短く、熱に弱い物質の劣化を引き起こしません。

2. 薄膜状態と高い液体流量により、一次蒸発結晶化の熱伝達係数がそれに応じて高くなります。

3. 圧力損失が小さく、熱交換プロセスによって測定される圧力と温度がほぼ一定であるため、顕熱を回避または最小限に抑えることができます。

原料流体は、高い温度差によって駆動されるのではなく、重力の影響下でのみ流れるため、より経済的な低い温度差を採用することができる。

5. 装置内に保持される液体の量は比較的少ないため、小規模な液体保持と継続的な高温を回避できます。

6. 沸騰は対流沸騰のため、管の表面状態による沸騰への影響は比較的小さいです。

流下膜式蒸発器は、医薬品、食品、化学、軽工業などの業界で水や溶媒溶液の蒸発と濃縮に広く使用されています。流下膜式蒸発器は、これらの産業の廃液処理にも広く使用できます。この装置は熱に敏感な材料に特に適しており、真空および低温条件下で連続的に動作し、高い蒸発能力、エネルギーの節約と消費量の削減、低い運転コストを実現し、蒸着プロセス中の材料の不変性を保証できます。

流下膜式蒸発器の詳細:

流下膜式蒸発器では、蒸発する液体は流下膜式蒸発器の上部から入り、液体分配器を通過します。液体は管壁に沿って膜状に下方に流れます。膜流下流により熱伝達率が向上する理由は、膜流の流れ面積が管の実際の断面積に比べてはるかに小さいため、流れのレイノルズ数が大幅に増加し、液体を充填した通常の装置に比べて熱伝達率が大幅に高くなるためです。膜の落下と膜の上昇はどちらも膜の流れによるもので、熱伝達率が大幅に増加しますが、膜形成原理が異なります。膜の上昇は、空気流の速度が速いため、液体が膜を形成し、パイプの壁に沿って上昇します。膜の落下は、重力と管壁に対する液体の湿潤力によって引き起こされ、液体が管壁に沿って膜状に下方に流れます。

したがって、下降膜式蒸発器の特性の一部は上昇膜式蒸発器の特性とは異なります。

流下膜型蒸発器には静圧塔がないため、沸点上昇が起こりません。同時に、熱伝達係数は温度差とは関係がありません。これは、低い熱伝達温度差で熱伝達係数が非常に高くなる可能性があることを意味するため、熱に弱い物質の蒸発には上昇膜よりも下降膜の方が適しています。

落下膜は上昇膜と異なり、膜透過係数がチューブ内の蒸気の速度に依存しないため、蒸発量が少ない場合に適しています。たとえば、一部の二効果蒸発器では、第 1 段階の蒸発では上昇膜蒸発が使用されることが多く、第 2 段階の蒸発では下降膜蒸発が使用されます。

流下膜蒸発の膜流は重力の影響に依存するため、重力の影響下で液体は流下膜分配器を通過し、膜形状を形成して各熱交換管に均一に分配されます。流下膜ディストリビュータを設置するときは、液流の不均一な分布を避けるために水平であることを確認する必要があります。これにより、膜の形成や流下膜蒸発に必要な流量に影響を与える可能性があります。 HDH が流下液膜式蒸発器を設計および製造する前に、技術担当者は次の点についてお客様と詳細にコミュニケーションします。

原料液体混合物の組成と仕様 - これにより、蒸発器を構築するための正確な材料の選択が決定されます。

原料（混合液）の濃縮率

完了に必要な集中力

処理能力(体積)

このようにして、HDH は、お客様が提供するデータと要件に従って設計し、装置構築に適切な材料を決定し、上昇膜型蒸発器か下降膜型蒸発器のどちらを使用するかという蒸発形式を決定します。

流下膜蒸発器 - 油圧試験 -