降膜蒸发器工作原理.docx

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1、降膜蒸发器自中铝广西分公司第一次自国外引进后，经消化吸收，已经实现了国产化制造、设计和安装，由于其节能效果显著，代表蒸发节能技术发展的方向，现在国内各大转化铝厂蒸发行业已经得到广泛应用，但是由于气化铝厂物料成分的差异和设计、加工等方面的不同，在成膜方面也有明显的差异，造成膜分布不合理或成膜不均匀，节能效果的优势没有完全发挥出来。从节能减排需要及十一五发展规划上看•,降膜蒸发机组取代原有的外加热式自然循环蒸发器.标准式蒸发机组、强制循环式蒸发机组已经成为氧;化铝行业的大势所趋，成为蒸发工序的主要「艺设备。因此研究降膜蒸发器成膜的原因对提高筑发效率和降低氧

2、化铝的蒸汽能耗大有裨益。1降膜蒸发器工作原理过料泵将待处理的物料送入蒸发器加热室顶部，经布膜器均匀分配后，借助自身的动力，物料沿加热管内表面垂直成膜状自上而下均匀流动，管外的蒸汽通过对流-传导把热量传给物料，物料在受热过程产生的二次蒸汽在管内与物料一起自上而下以很快的速度流动，汽液混合物自加热管下湘流出，进入沸腭室进行蒸发沸腾，从而完成蒸发过程C在整个加热过程中，物料是否均匀稳定成膜流入蒸发器加热管内壁和膜的厚度对于传热系数影响也是很大，本文主要分析成膜原因及膜分布成因二方而来解决膜形成过程中对传热的影响。2影响种分母液在降膜蒸发器成膜因未。由于降膜蒸

3、发器进行的是膜状蒸发，所以降膜蒸发器的热交换强度的生产能力决定于液体沿热交换管上分布的均匀程度。所谓均匀分布不仅是指液体均匀的分布在全体首子上，还要沿每根管于周边均匀分布，并在整根管了长度上保持均匀。各管子间的液体分布不均匀会导致给料不足的管子结垢而使其他管子的液膜过厚，从而影响传热5当液体不能均匀的分布在整根管子的表面时,也会出现类似的现象。在降膜蒸发㈱中,只有在蒸发器列管内壁的表面形成均匀下降的液膜，才能有效的进行传热，液膜越薄越均匀，传热效果越好，通过下降的液膜快速流动进行强化对流传热，如果进口种分母液分布不均匀，避人多个列管液膜流斌小,液膜偏流

4、或沟流，液膜不能将整个加热管的内壁依盖,造成管内的液膜中断或蒸干，使有效传热面积减小，并且使列管的壁温迅速升高，种分母液中的少JR杂质析出或粘附在管壁匕形成结疤或结垢,进一步降低传热系数，使蒸发效率下降。汽压过高，循环量过低，会造成“干蒸”或会引起剧烈的鼓泡液膜沸腾，造成.二次汽核心对液膜强烈的夹带，液体脱离壁而产生飞溅现象，前者易造成加热管内形成的液股过度凛发，溶液浓度快速上升，粘结在加热管壁，形成结疤或死眼，降低传热系数或传热面积，而后者会造成二次蒸汽带碱，导致一部分碳流失，并引起凝结水跑破，热力锅炉无法应用。3通过分析影响种分母液在降膜蒸发器成膜

5、因素3.1控制种分母液加入量至合适的范围种分母液量加入量太小，会造成没有足够的液量来形成液膜，加入量过大，会由于重力流动速度不及时造成液膜偏厚，因为种分母液进入降膜管后，在向下流动的过程中有一个成膜发展过程，使碱液能分布成均匀的液膜下流，如果进料低于极限值,下流的液膜因表面张力小,发生液膜破裂，膜状液流变成蛆状液流并不断出现干壁区使传热面上的液膜受到破坏，同时液腴向下流动过程中，随着碱液的不断蒸发，向下流动的液膜越来越薄，在列管下部有可能发生破裂。流量过大，会造成液膜厚度过大，传热系数降低。因此，对于不同兼水能力的降膜蒸发器,必须关注其循环量大小，来保

6、证液膜能稳定均匀的在加热管内流动。3.2热流强度的影响在降膜蒸发器内，进入蒸发器壳程的蒸汽与管程内的碱液传热过程为。)加热蒸汽通过对流传热给管壁;(2)管壁导热;(3)种分母液通过对流传热从管夔上吸取热垃。蒸汽进入蒸发器时.被冷凝成液体。蒸汽和壁面比较清洁时，液滴润湿者表面,液滴集成一定大小后形成一定中度的液膜，由重力作用沿壁面流下，但壁上仍8(盖一层液膜，这种冷凝方式称为膜状冷教“因降膜蒸发器的列管较长，管下部的冷凝液膜厚度和流速较大，且冷凝液流动时大都呈湍流形式，传热系数仍很高，依然能获得粒定的热流强度。在列管内种分母液下流时随着膜层的减萌,碱液浓

7、度增大，粘度随之增大，而然载体和碱液是相对流动的，所以壁温及碱温始终是下部高于上部。当降液管内物料密度减小时，最大热负荷增大到超过极限热负荷时，会引起剧戏的鼓泡液膜沸腌，造成二次汽核心对液膜强烈的夹带，液体脱离壁面产生飞溅现象，将表面的液膜吹散到膂中心。二次蒸汽流中出现的夹带造成二次蒸汽带碱，二次蒸汽冷凝后形成的冷凝液中含碱超标，导致一部分破流失。综上所述，在降膜蒸发过程中，要获得检定的热流抽度和避免二次蒸汽带碳,首先要控制好蒸汽压力。同时要不断排除蒸发器壳内的不凝性气体。不凝件气体航着蒸汽的不断冷凝，浓度不断增高，致使它在管壁附近形成一层热阻很大的气

8、膜6这种气膜的存在使冷凝传热系数下降，影响了传热效果。所以为了获得稳定的热流强度，必须控制好蒸