【连载】环保好设备 之一：板式降膜蒸发器

在制浆碱回收蒸发设备上，针对不同浆种的黑液特性，进行了多方面的设计比较，选用板式降膜蒸发器或者管式降膜蒸发器。...





在制浆碱回收蒸发设备上，针对不同浆种的黑液特性，进行了多方面的设计比较，选用板式降膜蒸发器或者管式降膜蒸发器。

板式降膜蒸发器

工作原理：料液从底部循环泵，送至加热器顶部，通过分配器在加热板外表面形成均匀分布的液膜，依靠重力向下流动，完成蒸发过程。加热蒸汽通过集汽箱均匀地进入每张加热板片，在板内冷凝发出热量，冷凝水由加热器底部的集液管排出。料液受热蒸发而生成的二次蒸汽，从板片表面逸出，进入壳体后向上流动，经除沫器后排出。

技术特点：（1）加热板片特有的三维表面，能促进液膜的湍流程度最大化；板片外表面不易结垢。所以，板式降膜蒸发器的传热系数高，清洗周期长，清洗方便。（2）在同一容器内可以设置多组板片，分别使用不同的加热介质。（3）经过特殊设计，加热板片内部可以实现自汽提，实现冷凝水的清污分流。（4）雾沫夹带小，二次蒸汽质量高。

主要结构：

加热板片

加热板片是板式降膜蒸发器最重要的部件，从它的制作工艺开始就决定了它的制作加工合理性、使用后的安全性与适用性。其特点有：

a、板片周边采用滚焊技术，消除了过去由于采用缝焊方法，设备在使用中因焊接材料的腐蚀与磨损发生泄漏。

b、根据工况要求，合理调整板片的鼓压高度。它的依据在于：在满足供汽要求（蒸汽流量与比容）的情况下，尽量减少鼓压高度，以达到增加板片的耐压强度，并在板间距一定的情况下，增加了板片之间的缝隙宽度，有利于蒸发出的二次蒸汽逸出。

c、对于温度较高的Ⅰ效，增加板片的点焊密度。通过实验测试，板片的耐压强度提高了80%。

d、对于采用结晶蒸发的效体，除选定合理的鼓压厚度、焊点密度外，板片的供汽方式采用管道分配，在满足相对高温、高压供汽的前提下，消除了箱体分配的焊接应力、高温变形和耐压不足等问题。

e、各效板式降膜蒸发器全部采用冷凝水管道输出的设计，取消传统的冷凝水集箱。主要因为冷凝水集箱设计，由于焊接工艺的要求限制，换热板内总有约50mm的积水高度，它所带来的弊病是可想而知的。管道输出设计换热板内积水为零，不仅解决了集箱设计的焊接应力问题，还有效防止了由于板片积水极容易带来的汽、水冲击等问题。

分配器

针对不同浆种设计的黑液分配器有所不同：

a、对于泥、砂和SiO2含量较高、高浓时黏度大的禾草类原料黑液（麦草、稻草、荻、苇、蔗渣等），在确定循环量的前提下，分配器的设计首先保证布膜均匀并防止堵塞。因此设计上可以考虑栅条式分配器。

b、对于木、竹浆黑液，由于相对浓度低一些、泥、沙和SiO2含量较少一些，采用筛板式分配器更趋合理。

c、对于采用结晶蒸发工艺，生产木浆75%～80%以上固形物，竹浆65%～70%固形物高浓黑液的设备，分配器采用无栅条和筛板的乱流设计。以确实保证蒸发器的分配器、加热板无堵塞。

除雾器

通常所说，板式降膜蒸发器的整个筒体都是汽、液分离器。是因为蒸发出的二次蒸汽从板间逸出后，在压力作用下流向筒体内壁呈环状滚动上升，在撞击和摩擦的作用下形成水膜，使80%以上的蒸汽获得冷凝。

除雾器虽然是二次蒸汽液滴的最后捕集，但它的除雾能力与除雾效果直接关系到蒸发二次冷凝水的水质。结合黑液蒸发器的要求，设计了竖直安装加套筒、折流板式除雾器。它的特点是：

a、不受二次蒸汽体积流量和蒸发器筒体直径的影响，可设计出流通截面积超大的除雾器，在最大限度地降低二次蒸汽流速的情况下提高除雾效果。

b、它改变了传统除雾器由于二次蒸汽和冷凝水逆向流动，因此而极易形成的二次夹带。二次蒸汽横向通过折流板时受到多次撞击冷凝，最后扑向套筒外壁的水膜达到彻底冷凝，冷凝水从除雾器下面U形管流出。折流板上的冷凝水垂直向下流动，使整体折流板的表面都形成水膜，不仅极大地提高了除雾效果，而且克服了二次夹带的现象。

c、竖直安装极不容易堵塞，即使有所堵塞也非常容易处理。

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