1蒸發(fā)器
蒸發(fā)器是制冷四大件中很重要的一個(gè)部件,低溫的冷凝“液”體通過(guò)蒸發(fā)器,與外界的空氣進(jìn)行熱交換,“氣”化吸熱,達(dá)到制冷的效果。
蒸發(fā)器
evaporator & vaporizer
蒸發(fā)器分為循環(huán)型和膜式兩大類(lèi)。
主要由加熱室和蒸發(fā)室兩部分組成。加熱室向液體提供蒸發(fā)所需要的熱量,促使液體沸騰汽化;蒸發(fā)室使氣液兩相完全分離。加熱室中產(chǎn)生的蒸氣帶有大量液沫,到了較大空間的蒸發(fā)室后,這些液體借自身凝聚或除沫器等的作用得以與蒸氣分離。通常除沫器設(shè)在蒸發(fā)室的頂部。
蒸發(fā)器按操作壓力分常壓、加壓和減壓3種。按溶液在蒸發(fā)器中的運(yùn)動(dòng)狀況分有:①循環(huán)型。沸騰溶液在加熱室中多次通過(guò)加熱表面,如中央循環(huán)管式、懸筐式、外熱式、列文式和強(qiáng)制循環(huán)式等。②單程型。沸騰溶液在加熱室中一次通過(guò)加熱表面,不作循環(huán)流動(dòng),即行排出濃縮液,如升膜式、降膜式、攪拌薄膜式和離心薄膜式等。③直接接觸型。加熱介質(zhì)與溶液直接接觸傳熱,如浸沒(méi)燃燒式蒸發(fā)器。蒸發(fā)裝置在操作過(guò)程中,要消耗大量加熱蒸汽,為節(jié)省加熱蒸汽,可采用多效蒸發(fā)裝置和蒸汽再壓縮蒸發(fā)器。蒸發(fā)器廣泛用于化工、輕工等部門(mén)。
醫(yī)學(xué)中蒸發(fā)器揮發(fā)性吸入麻醉藥在室溫下均呈液態(tài)。蒸發(fā)器能有效地將揮發(fā)性麻醉藥液蒸發(fā)為氣體,并能精確地調(diào)節(jié)麻醉藥蒸氣輸出的濃度。麻醉藥的蒸發(fā)需要熱量,蒸發(fā)器周?chē)臏囟仁菦Q定揮發(fā)性麻醉藥蒸發(fā)速度的主要因素。當(dāng)代的麻醉機(jī)廣泛采用了溫度一流量補(bǔ)償型蒸發(fā)器,即在溫度或新鮮氣流量發(fā)生變化時(shí),能通過(guò)自動(dòng)補(bǔ)償機(jī)制來(lái)保持揮發(fā)性吸入麻醉藥蒸發(fā)速度恒定,從而保證吸入麻醉藥離開(kāi)蒸發(fā)器的輸出濃度穩(wěn)定。由于不同揮發(fā)性吸入麻醉藥的沸點(diǎn)和飽和蒸氣壓等物理特性不同,因此,蒸發(fā)器具有藥物專(zhuān)用性,如恩氟烷蒸發(fā)器、異氟烷蒸發(fā)器等,相互不能通用?,F(xiàn)代麻醉機(jī)的蒸發(fā)器多放置在麻醉呼吸環(huán)路之外,有單獨(dú)的氧氣氣流與之連接,蒸發(fā)出的吸入麻醉藥蒸氣與主氣流混合后再供病人吸入。
工業(yè)應(yīng)用
蒸發(fā)就是用加熱的方法,將含有不揮發(fā)性溶質(zhì)的溶液加熱至沸騰狀況,使部分溶劑汽化并被移除,從而提高溶劑中溶質(zhì)濃度的單元操作。工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用蒸發(fā)操作有以下幾種場(chǎng)合:
1.濃縮稀溶液直接制取產(chǎn)品或?qū)馊芤涸偬幚恚ㄈ缋鋮s結(jié)晶)制取固體產(chǎn)品,例如電解燒堿液的濃縮,食糖水溶液的濃縮及各種果汁的濃縮等
2.同時(shí)濃縮溶液和回收溶劑,例如有機(jī)磷農(nóng)藥苯溶液的濃縮脫苯,中藥生產(chǎn)中酒精浸出液的蒸發(fā)等
3.為了獲得純凈的溶劑,例如海水淡化等。
總之,在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、制藥等工業(yè)中,蒸發(fā)操作被廣泛應(yīng)用。
2冷凝器
冷凝器(Condenser) 空調(diào)系統(tǒng)的機(jī)件,能將管子中的熱量,以很快的方式,傳到管子附近的空氣,大部分的汽車(chē)置于水箱前方。把氣體或蒸氣轉(zhuǎn)變成液體的裝置。發(fā)電廠要用許多冷凝器使渦輪機(jī)排出的蒸氣得到冷凝;在冷凍廠中用冷凝器來(lái)冷凝氨和氟利昂之類(lèi)的致冷蒸氣。石油化學(xué)工業(yè)中用冷凝器使烴類(lèi)及其他化學(xué)蒸氣冷凝。在蒸餾過(guò)程中,把蒸氣轉(zhuǎn)變成液態(tài)的裝置稱為冷凝器。所有的冷凝器都是把氣體或蒸氣的熱量帶走而運(yùn)轉(zhuǎn)的。
蒸汽冷凝器
蒸汽冷凝器這種冷凝常應(yīng)用于多效蒸發(fā)器末效二次蒸汽的冷凝,保證末效蒸發(fā)器的真空度。例(1)噴淋式冷凝器,冷水從上部噴嘴噴入,蒸汽從側(cè)面入口進(jìn)入,蒸汽與冷水充分接觸后被冷凝為水,同時(shí)沿管下流,部分不凝汽體也可能被帶出。例(2)充填式冷凝器,蒸汽從側(cè)管進(jìn)入后一上面噴下的冷水相接觸冷凝器里面裝了滿了瓷環(huán)填料,填料被水淋濕后,增大了冷水與蒸汽的接觸面積,蒸汽冷凝成水后沿下部管路流出,不凝氣體同上部管路被真空泵抽出,以保證冷凝器內(nèi)一定的真空度。例(3)淋水板或篩板冷凝器,目的是增大冷水與蒸汽的接觸面積?;旌鲜嚼淠骶哂薪Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,傳熱效率高等優(yōu)點(diǎn),腐蝕性問(wèn)題也比較容易解決。
鍋爐用冷凝器
鍋爐用冷凝器,又稱煙氣冷凝器,鍋爐使用煙氣冷凝器后,可有效節(jié)約生產(chǎn)成本,
降低鍋爐的排煙溫度,提高鍋爐熱效率,使鍋爐運(yùn)行符合國(guó)家節(jié)能減排標(biāo)準(zhǔn)。 煙氣冷凝余熱回收裝置,利用溫度較低的水或空氣冷卻煙氣,實(shí)現(xiàn)煙氣溫度降低,
靠近換熱面區(qū)域,煙氣中水蒸汽冷凝,同時(shí)實(shí)現(xiàn)煙氣顯熱釋放和水蒸汽凝結(jié)潛熱
釋放,而換熱器內(nèi)的水或空氣吸熱而被加熱,實(shí)現(xiàn)熱能回收,提高鍋爐熱效率。
冷凝器的選型計(jì)算
冷凝器的選擇包括形式和型號(hào)的選擇,并確定流經(jīng)冷凝器的冷卻水或空氣的流量和阻力。冷凝器型式的選擇要考慮當(dāng)?shù)氐乃础⑺疁?、氣候條件,以及制冷系統(tǒng)總制冷量的大小和制冷機(jī)房的布置要求。在確定冷凝器型式的前提下,根據(jù)冷凝負(fù)荷和冷凝器單位面積的熱負(fù)荷來(lái)計(jì)算冷凝器的傳熱面積,以此來(lái)選定具體的冷凝器的型號(hào)。
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2.同時(shí)濃縮溶液和回收溶劑,例如有機(jī)磷農(nóng)藥苯溶液的濃縮脫苯,中藥生產(chǎn)中酒精浸出液的蒸發(fā)等
3.為了獲得純凈的溶劑,例如海水淡化等。
總之,在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、制藥等工業(yè)中,蒸發(fā)操作被廣泛應(yīng)用。