1.3　外循环蒸发器

外循环蒸发器主要适用于物料浓度较大、黏度较大、易结垢结焦的料液的蒸发。如骨头汤、番茄酱及刺五加等中草药的蒸发浓缩,如图1⁃2(a)~(c)所示。这种蒸发器在化工、医药、食品等行业上仍有应用。由于料液在管内液柱较高,提高了下部液体的沸点,故要求加热误差较大,限制了多效使用。这种蒸发器生蒸汽(一次蒸汽)加热温度都较高。

外循环蒸发器是中央循环管蒸发器的变形,相比中央循环管蒸发器其方便清洗与检修。外循环蒸发器加热管管径常采用的规格是ϕ19mm×2mm、ϕ25mm×2mm、ϕ32mm×2mm。其长径比在50~100之间,多在80左右。循环管截面积按加热管截面积的20%~30%选取。外循环蒸发器的蒸发过程与降膜式蒸发器的蒸发过程不同,降膜式蒸发器是边蒸发料液边与二次蒸汽分离,到了分离室已基本完成分离,而外循环蒸发器完成汽液分离绝大部分是在分离室中进行的。因此,外循环蒸发器就更容易产生雾沫夹带,甚至跑料。分离室必须要有足够的分离容积,除了进口要制成切线的方式外,分离室内要设置捕沫装置。二次蒸汽要在分离室顶部排出,二次蒸汽管道要插入分离室内一段,这段长度一般在150~250mm之间,这样可起到旋流的作用,有利于汽液进一步分离。为了更好地回收二次蒸汽中夹带的料液,也可在排出管道即分离室至冷凝器管道之间设置挡板式或旋流式捕沫装置。分离室偏小,二次蒸汽直接进入分离室,分离室中没有设置捕沫装置等在实际中比较多见,因此跑料现象在所难免。

外循环蒸发器与升膜式蒸发器最大的区别就在于外循环蒸发器料液蒸发后形成了密度差,循环管中料液密度高于加热室中料液密度,这样依靠料液密度差产生自然循环,如果在外循管与加热室之间加装泵加快料液在加热管中的循环速度即为强制循环蒸发器。外循环蒸发器是间断进料间断出料,而升膜式蒸发器则是连续进料连续出料。升膜式蒸发器进料泵仅为正常进料而设置,而维持正常形成膜的量的泵并不是作为强制循环泵来用。升膜式蒸发器进料温度必须高于或等于沸点温度,否则料液在管中难以成膜,会降低蒸发效率,便不能连续进料连续出料。而外循环蒸发器则不需要。升膜式蒸发器蒸发后的料液一般不循环而是直接进入次效蒸发器或出料。外循环蒸发器占用空间并不大,其安装图如图1⁃3和图1⁃4所示。

图1⁃3　蒸发量1000kg/h单效外循环蒸发器安装总装图(单位:mm)

图1⁃4　蒸发量1500kg/h双效外循环蒸发器安装总装图(单位:mm)