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      板式熱交換器
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      板式蒸發器的工業應用概述

      1、前言

        板式蒸發器是近年發展起來的一種新型高效節能蒸發設備,和傳統的管式蒸發器比較,具有以下幾個特點:

        (1) 傳熱效率高, K值一般為3500~5800kW/(m2·K) ,比管殼式蒸發器高2~4 倍,因而在同等條件下所需傳熱面積小;

        (2) 結構緊湊,體積小,特別適用于老廠改造、技改等充分利用原有設備,克服空間局限的場合;

        (3) 質量輕,傳熱板薄,耗用金屬量少,每平方米加熱面積約消耗金屬10kg,僅為列管式加熱器的1/3~1/4;

        (4)加熱物料在加熱器中停留時間短,內部死角少,衛生條件好,適用于熱敏性物料的加熱;

        (5) 操作靈活,設備余量大,可以根據需要增加或減少板片的數量以改變其加熱面積,或改變工作條件,設備規格的幅度很大,每片換熱片的尺寸,小的可到0.5m2 ,大的可達1.3m2,每臺設備的換熱面積可在1~1000m2之間;

        (6) 可使用較低溫度的熱源,回收低溫熱源中的熱量,冷熱物料之間的傳熱溫差可減少到4~5℃。

        由于能源價格的上漲和環保的要求,工業上對節能設備的需求增長迅速,板式蒸發器的研究和應用近年來發展很快。無論是國內國外,作為一種新型節能蒸發設備,板式蒸發器已經廣泛應用于冶金、食品、造紙、空調、化工及海水淡化等行業。本文通過查閱大量的國內外文獻包含真空技術網站內文獻,介紹了板式蒸發器近年來在各行業中的應用情況及相關進展。

      2、板式蒸發器在冶金、采礦業中的應用

        溶液的濃縮是冶金、采礦業中的一個重要工序,也是一個能耗較高的工序。蒸發器是一種傳統的溶液濃縮設備,它一般分為自然循環、強制循環、升膜、降膜等4種形式,其中,板式降膜蒸發器是近年來發展起來的一種新型蒸發器,結構如圖1所示。相對傳統的管式蒸發器,它具有汽耗低、產能高等特點,是蒸發器未來發展的一個方向。

       馬達卡等介紹了某鋁廠baier法((拜爾法))生產氧化鋁中板式降膜蒸發器的應用,并就該新型蒸發器的節能效果進行了分析。結果表明,與國內氧化鋁行業普遍使用的外加熱自然循環蒸發器相比, 板式降膜蒸發器具有蒸水能力大、蒸汽消耗低、冷凝水質量好、回水比高等優點。很好地解決了baier法中母液浮游物高、碳堿濃度高、蒸發過程結疤難清理等關鍵問題。

        張磊等將板式降膜蒸發器應用于聯合法(以一水硬鋁石為原料)生產氧化鋁中,研究了板式降膜蒸發器的工藝流程(見圖2)及特點、主要技術指標以及在鋁行業的推廣應用情況。同時,對存在的高溫時使用壽命短的問題進行了分析討論。結果表明: (1) 板式降膜蒸發器有效抑制了鹽類物質在蒸發器內析出,使鹽的析出過程在沉降槽內完成; (2)增大了蒸發動力,提高了蒸發效率; (3)由于板式降膜蒸發器的自清洗作用,傳熱系數有很大的提高,如表1所示。

       


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