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新疆乌鲁木齐列文式表冷器上述的自然循环表冷器,其循环速度不够大,一般均在1.5m/s以下。为使表冷器更适用于蒸发粘度较大、新疆乌鲁木齐本地易结晶或结垢严重的溶液,并提高溶液循环速度以延长操作周期和减少清洗次数。其结构特点是在加热室上增设沸腾室。加热室中的溶液因受到沸腾室液柱附加的静压力的作用而并不在加热管内沸腾,直到上升至沸腾室内当其所受压力降低后才能开始沸腾,因而溶液的沸腾汽化由加热室移到了没有传热面的沸腾室,从而避免了结晶或污垢在加热管内的形成。另外,这种表冷器的循环管的截面积约为加热管的总截面积的2~3倍,溶液循环速度可达2.5至3 m/s以上,故总传热系数亦较大。这种表冷器的主要缺点是液柱静压头效应引起的温度差损失(意义详见6.3.1)较大,为了保持一定的有效温度差要求加热蒸汽有较高的压力。此外,设备庞大,消耗的材料多,需要高大的厂房等。 除了上述自然循环表冷器外,在蒸发粘度大、新疆乌鲁木齐本地易结晶和结垢的物料时,还采用强制循环表冷器。在这种表冷器中,溶液的循环主要依靠外加的动力,用泵迫使它沿一定方向流动而产生循环。循环速度的大小可通过泵的流量调节来控制,一般在2.5m/s以上。强制循环表冷器的传热系数也比一般自然循环的大。但它的明显缺点是能量消耗大,每平方米加热面积约需0.4~0.8kW。
新疆乌鲁木齐刮板式表冷器表冷器外壳内带有加热蒸汽夹套,其内装有可旋转的叶片即刮板。刮板有固定式和转子式两种,前者与壳体内壁的间隙为0.5~1.5mm,后者与器壁的间隙随转子的转数而变。料液由表冷器上部沿切线方向加入(亦有加至与刮板同轴的甩料盘上的)。由于重力、新疆乌鲁木齐当地离心力和旋转刮板刮带作用,溶液在器内壁形成下旋的薄膜,并在此过程中被蒸发浓缩,完成液在底部排出。这种表冷器是一种利用外加动力成膜的单程型表冷器,其突出优点是对物料的适应性很强,且停留时间短,一般为数秒或几十秒,故可适应于高粘度(如栲胶、新疆乌鲁木齐当地蜂蜜等)和易结晶、新疆乌鲁木齐当地结垢、新疆乌鲁木齐当地热敏性的物料。但其结构复杂,动力消耗大,每平方米传热面约需1.5~3kW。此外,其处理量很小且制造安装要求高。
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新疆乌鲁木齐表冷器的必要性基于热力学第二定律——根据热力学第二定律,封闭系统内部热能自发的流动方向是单向的,即只能从高热流向低热,在微观世界表现为承载热能的微观粒子只能由有序变成无序。所以,一个热机在有能量输入做功的同时,下游也必须有能量放出,这样上下游才会有热能差距,热能的流动才会成为可能,循环才会继续下去。所以,如果想让承载物重新做功,就必须先把没有完全释放的热能释放干净,这时候就需要用到表冷器。如果周围的热能比表冷器中的温度还要高的话,为了使得表冷器降温,就必须人为做功(一般来说是使用压缩机)。冷凝后的流体重新回归高有序、新疆乌鲁木齐本地低热能的状态,可以重新做功。表冷器的选择包括形式和型号的选择,并确定流经表冷器的冷却水或空气的流量和阻力。表冷器型式的选择要考虑当地的水源、新疆乌鲁木齐本地水温、新疆乌鲁木齐本地气候条件,以及制冷系统总制冷量的大小和制冷机房的布置要求。在确定表冷器型式的前提下,根据冷凝负荷和表冷器单位面积的热负荷来计算表冷器的传热面积,以此来选定具体的表冷器的型号。
蒸发就是用加热的方法,新疆乌鲁木齐表冷器将含有不挥发性溶质的溶液加热至沸腾状况,使部分溶剂汽化并被移除,从而提高溶剂中溶质浓度的单元操作。工业生产中应用蒸发操作有以下几种场合:1、新疆乌鲁木齐同城浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理(如冷却结晶)制取固体产品,例如电解烧碱液的浓缩,食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。2、新疆乌鲁木齐同城同时浓缩溶液和回收溶剂,例如有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯,中药生产中酒精浸出液的蒸发等。3、新疆乌鲁木齐同城为了获得纯净的溶剂,例如海水淡化等。总之,在化学工业、新疆乌鲁木齐同城食品工业、新疆乌鲁木齐同城制药等工业中,蒸发操作被广泛应用。