管式降膜蒸发器技术说明

管式降膜蒸发站技术说明1.主要设备选型1.1概述本标书提供的蒸发器型式为管式降膜蒸发器，管式降膜蒸发器在食品、化 工、海水淡化、造纸等行业早已是成熟产品，特别是造纸业由于管式降膜蒸 发器的特点，目前在国际上早已形成主流，由于国内薄壁不锈钢管材的供应 得到解决，今后管式降膜蒸发器将成为用户第一选择。我公司从事蒸发研究与制造多年，积累了丰富的经验，同时吸收了国外 管式降膜蒸发器设备设计、工艺设计先进的技术部分，已形成自己专有技术 特点，已有多个成功运行的实例。1.2设备结构及工作原理管式降膜蒸发器由加热蒸发室、分配盘、汽液分离室、除雾器、循环管等 部分构成。加热蒸发室加热蒸发室是由壳体、上下管板、隔板和加热管构成。壳体是根据工作压 力按压力容器或常压容器设计，并考虑到在真空状态下受外压时壳体的稳定 性。壳体、管子和管板的材料根据介质性质或使用要求，分为碳钢或不锈钢 两种形式。加热蒸发室中心为内部循环管，其余部分为均匀分布的加热管， 黑液由经内部循环管预热 输送至上管板上部的配液盘，由配液盘均匀地分布 在管板的管桥上，再沿管壁成膜状流下，同时进行传热蒸发。由于黑液经过 中间循环管预热，缩短了预热时间，提高了蒸发效率，不易结垢。此外由于从黑 液中蒸发出的蒸汽快速向下流动，将黑液液膜吹得更薄、流速更快，使传热 热阻大大降低，传热膜系数更高。由于是液膜蒸发，降低了传热热阻，也没 有由于静液位压力引起的沸点升高，故用于加热的有效温差提高。料液在管 壁上形成的垢可以用高压水、机械方法、化学方法进行清洗。所以，管式降膜蒸发器的传热系数和热效率均高于传统的蒸发器。在对环境要求较高的场合,特别是硫酸盐法制浆，为解决冷凝水的后处理 问题，将壳程作成带内部汽提的结构形式，将冷凝水分成轻、重污冷凝水， 将重污冷凝水送汽提塔处理，既解决了环境污染，也减少了污水处理量。管式降膜蒸发器既保留了板式降膜蒸发器传热效率高、运行周期长、操作 弹性大等优点，又解决了板式降膜蒸发器易破裂、不易维修的缺点。分配盘配液盘是将黑液（被蒸发的介质）均匀分布于各个加热管及加热管内部表 面的部件。由于介质的性质不同，以及各效蒸发器黑液的粘度变化，其结构及尺寸也相应改变。分配盘分为多块，便于制造、维护、清理。加热蒸汽管式降膜蒸发器工作原理图汽液分离室由加热管流入的黑液及二次蒸汽在汽液分离室分离，并且进行黑液的二次 蒸发。黑液的大部分经循环管、配液盘再次回到加热管，以保持加热管内壁 布满液膜，少部分进经黑液出口送出继续蒸发浓缩或作为产品输出。二次蒸 汽则经除雾器除去二次蒸汽的雾滴后进入下一效或冷凝器。分离室的壳体是根据工作压力按压力容器或常压容器设计，并考虑到在真 空状态下受外压时壳体的稳定性。材料根据介质性质或使用要求，分为碳钢 或不锈钢两种形式。除雾器除雾器是将二次蒸汽中夹带的液滴分离出来，以减少蒸发损耗及防止黑液 带入冷凝水中造成对冷凝水的污染。结构为折流式，是由多片经折弯且表面 有凹凸肋的不锈钢板片相隔一定的间隙组合而成。二次蒸汽经过除雾器的间 隙时，二次蒸汽中夹带的雾滴撞击板片被截流下来。这种除雾器的优点是除 雾效果好，阻力小，易清洗，寿命长。1.3管式降膜蒸发器使用方式增浓器当原有设备蒸发浓度达不到要求时，可增加一个或多个管式降膜蒸发器做 为增浓器。多个并联运行时，各蒸发器轮换进液、出浓液、清洗，各蒸发器 切换由PLC可编程控制器及相应的控制阀门和仪表按预定程序完成，这样可 保证设备连续运行及在整个运行过程中保持高效率和更高的出效浓度。原有 老蒸发站加配增浓器后，可使其出蒸发站的黑液浓度得到大幅度提高。降膜和传统管式结合经济型蒸发站这种选型适合于中小型造纸厂的现有碱回收蒸发站的改造。在浓度较低的 III、IV、V效采仍保留原有管式升膜蒸发器或短管蒸发器，浓度较高的I、II 效采用管式降膜蒸发器，其中I效可采用二或三台并联增浓器形式。这样，可在原有基础上显著提高出效黑液浓度和热效率，原有设备资源也得到了充 分利用，可节省大量投资。全管式降膜高效环保型蒸发站由于采用全管式降膜结构，整个蒸发站的传热系数和有效温差都得到很大 的提高，热效率也得到较大的提高。再加以各效冷凝水和进效稀黑液、出效 浓黑液潜热的有效利用，能量消耗可降至最低。在污冷凝水BOD、COD含量最高的最后两效，选用内部带汽提装置的管 式降膜蒸发器，将冷凝水分离成轻污冷凝水和重污冷凝水。重污冷凝水量只 占冷凝水总量的10%，但却包含了冷凝水中全部BOD、COD含量的绝大部 分。轻污冷凝水可直接回收利用。重污冷凝水经汽提塔汽提后，也可回收利 用。汽提后的臭气送石灰回收炉或锅炉燃烧。这样，可将蒸发站的臭味和冷 凝水的污染降至最低。1.4管式降膜与板式降膜比较管式降膜与板式降膜比较管式板式传热效率高高使用寿命长短维修难易易难耐压高低结垢难易一般更易垢层硬度硬较硬分配箱垢片清理易难运输难易较易难大设备交货状态件数少件数多现场组装工作量小大