三效蒸发器的热传递方式和核心影响要素如下所示:
一、关键热传递方式
三效蒸发器以列管换热器外加温间壁热传导为基础,就是典型的多效串连梯阶热传导方式:
第一效应用新鲜的生蒸汽做为热原,根据加热室金属壁厚,将热传递给管内的待挥发原材料,完成原材料提温烧开,生蒸汽冷凝后排出。
第一效原材料烧开所产生的二次蒸汽,作为第二效的加热热原,根据第二效的加热壁厚将热传递给二效原材料,进行二次蒸汽的汽化热回收再利用。
第二效所产生的二次蒸汽再做为第三效的加热热原,重复上述间壁热量传递,末效的二次蒸汽最终进入冷却器被冷却循环水冷疑。
一部分多层结构的三效板式蒸发器,选用波形板片做为间壁换热元件,借助板片两边的蒸汽和材料立即进行高效率热传导,换热效率可以达到一般管式蒸发器的2-4倍。
二、重要影响要素
1.设备结构和材料
传热器件的种类(列管式/平板式)、材料传热系数、换热量尺寸、过流道布置方式,会直接关系到基本导热系数,例如导热材料的316L不锈钢材料比普通碳钢的换热效率更优质。
2.传热温差
系统软件需保持各效间相对稳定的温度场(邻近效间温度差一般8-20℃),温度差是热传导的关键驱动力,温度差太小会大幅度降低换热效率,无法保证正常的蒸发速率。
3.流体流速与流动状态
管中物料流动速度越来越快,渗流程度越高,越会薄化壁厚侧附面层薄厚,减少传热系数,明显提高换热效率,强制循环构造的空调蒸发器在这一方面优点更突出。
4.热传导光洁度
换热器壁/板片表层积垢后,会大幅上升传热系数,导致换热效率降低,那也是三效蒸发器水面蒸发损耗的最常见原因之一。
5.原材料特性
物料黏度、浓度值、沸点升高值就会直接影响热传导实际效果,低粘度原材料会大幅度降低导热系数,电解质溶液类盐水的沸点升高现象明显,会损失合理传热温差,需要更大的换热量赔偿。
6.设备操作主要参数
加温汽压、真空值、入料环境温度等数据的稳定,就会直接影响各效的温度和渗透压力,真空值操纵在合理区间(如90-92kPa)可保障最好换热效率,过高或过低都是会毁坏热传导均衡。