تبخیر کننده گردش خارجی به طور گسترده ای در صنایع برای غلظت کارآمد ، تبلور و بازیابی حلال استفاده می شود. این مقاله به بررسی آنها می پردازد اصل کار با مزایای اصلی وت کاربردهای صنعتی ، به شما کمک می کند تا درک کنید که چرا آنها در بسیاری از فرایندها یک انتخاب ارجح هستند.
تبخیر کننده گردش خارجی چیست؟
در تبخیر کننده گردش خارجی نوعی تبخیر کننده است که در آن مایع متمرکز در خارج از محفظه گرمایش پخش می شود. این طرح باعث افزایش راندمان انتقال حرارت و کاهش رسوب می شود و آن را برای مواد چسبناک یا حساس به گرما مناسب می کند.
اصل کار تبخیر کننده های گردش خارجی
عملکرد یک تبخیر کننده گردش خارجی شامل مراحل زیر است:
- مقدمه خوراک: مایع وارد سیستم اواپراتور می شود و از طریق مبدل حرارتی خارجی پمپ می شود.
- گرمایش: مایع به طور غیر مستقیم از طریق بخار یا ماده گرمایش دیگر در مبدل حرارتی گرم می شود.
- جدایی: مایع گرم شده وارد یک محفظه جدایی می شود که در آن تبخیر فلاش به دلیل کاهش فشار رخ می دهد.
- جدایی بخار مایع: بخار از مایع غلیظ جدا می شود ، که در صورت لزوم برای غلظت بیشتر چرخانده می شود.
اجزای اصلی یک تبخیر کننده گردش خارجی
| جزء | عمل |
| مبدل | گرما را از محیط گرمایش به مایع فرآیند منتقل می کند |
| پمپ گردش خون | جریان مایع را از طریق سیستم حفظ می کند |
| محفظه جداسازی | فضایی برای جداسازی بخار مایع فراهم می کند |
| خازن | بخار را برای بازیابی یا دفع متراکم می کند |
| سیستم خلاء | کاهش فشار برای نقاط جوش پایین |
مزایای تبخیر کننده های گردش خارجی
اواپراتورهای گردشگری خارجی در مقایسه با سایر انواع تبخیر کننده مزایای مختلفی را ارائه می دهند:
- راندمان انتقال حرارت زیاد: گرمایش خارجی امکان کنترل بهتر نرخ انتقال حرارت را فراهم می کند.
- دست زدن به مایعات چسبناک: مناسب برای موادی که سطوح گرمایش داخلی را نادیده بگیرند.
- تمیز کردن و نگهداری آسان: مبدل حرارتی خارجی برای تمیز کردن در دسترس تر است.
- عملکرد انعطاف پذیر: می تواند غلظت خوراک مختلف و سرعت جریان را کنترل کند.
- کاهش مقیاس: سرعت مایعات بالا مقیاس بندی روی سطوح انتقال حرارت را به حداقل می رساند.
مقایسه با سایر انواع تبخیر کننده
| نوع تبخیر کننده | مزایا | محدودیت ها |
| گردش خارجی | مایعات چسبناک ، نگهداری آسان ، راندمان بالا | هزینه اولیه بالاتر ، ردپای بزرگتر |
| در حال سقوط | با انرژی کارآمد ، برای مواد حساس به گرما مفید است | با مایعات چسبناک یا رسوب دشوار است |
| گردش اجباری | عالی برای کاربردهای تبلور | مصرف انرژی بالا |
| اواپراتورهای بشقاب | جمع و جور ، انتقال حرارت خوب | محدود به برنامه های غیر فولینگ |
کاربردهای صنعتی اواپراتورهای گردش خون خارجی
این اواپراتورها به دلیل تطبیق پذیری آنها در صنایع بی شماری استفاده می کنند:
- پردازش شیمیایی: غلظت اسیدها ، قلیایی ها و ترکیبات آلی
- صنایع غذایی: غلظت آب میوه ، فرآوری لبنیات و پالایش قند
- داروسازی: بازیابی حلال و غلظت دارو
- تصفیه فاضلاب: کاهش حجم پساب های صنعتی
- خمیر و کاغذ: غلظت مشروبات سیاه
ملاحظات طراحی برای تبخیر کننده های گردش خارجی
هنگام انتخاب یا طراحی یک تبخیر کننده گردش خارجی ، این عوامل را در نظر بگیرید:
| عامل | ملاحظه |
| خاصیت مواد | ویسکوزیته ، حساسیت حرارتی ، پتانسیل رسوب |
| الزامات ظرفیت | نرخ خوراک ، نسبت غلظت مورد نیاز است |
| کارایی انرژی | اقتصاد بخار ، پتانسیل برای چندین اثر |
| مصالح ساختمانی | مقاومت در برابر خوردگی ، سازگاری با مایعات فرآیند |
| محدودیت های فضایی | ردپای ، الزامات ارتفاع |
بهره وری انرژی و بهینه سازی
بهبود بهره وری انرژی تبخیر کننده های گردش خارجی می تواند هزینه های عملیاتی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد:
- آرایش چند اثر: استفاده از بخار از یک اثر برای گرم کردن بعدی
- بازخوانی بخار حرارتی (TVR): بازخوانی بخار برای افزایش دمای آن
- بازخوانی بخار مکانیکی (MVR): استفاده از کمپرسورها برای استفاده مجدد از انرژی بخار
- ادغام گرما: بازیابی گرمای زباله از فرآیندهای دیگر
- عایق مناسب: به حداقل رساندن تلفات گرما از لوله کشی و کشتی ها
نگهداری و عیب یابی
تعمیر و نگهداری منظم از عملکرد بهینه و طول عمر اطمینان می دهد:
| صادر کردن | علت احتمالی | راه حل |
| کاهش نرخ تبخیر | مبدل حرارتی فسخ شده ، خلاء کم ، گرمایش کافی | مبدل حرارتی را تمیز کنید ، سیستم خلاء را بررسی کنید ، منبع بخار را تأیید کنید |
| کف | محتوای مواد جامد بالا ، خصوصیات نادرست خوراک | عوامل ضد فوم را اضافه کنید ، میزان خوراک یا درجه حرارت را تنظیم کنید |
| کاویتاسیون پمپ | NPSH کم ، ویسکوزیته بالا ، نشت هوا | شرایط مکش پمپ را بررسی کنید ، خصوصیات مایع را تأیید کنید |
| مشکلات مقیاس پذیر | غلظت بالای نمک مقیاس | چرخه های تمیز کردن را اجرا کنید ، پیش درمانی را در نظر بگیرید |
روندهای آینده در فناوری تبخیر
زمینه فناوری تبخیر با این روندهای نوظهور همچنان تکامل می یابد:
- مواد پیشرفته: توسعه سطوح مقاوم در برابر خوردگی و مقاوم در برابر خوردگی
- کنترل های هوشمند: ادغام IoT و هوش مصنوعی برای نگهداری و بهینه سازی پیش بینی
- سیستم های بازیابی انرژی: طرح های بهبود یافته برای حداکثر بهره وری انرژی
- طرح های جمع و جور: تنظیمات صرفه جویی در فضا بدون به خطر انداختن ظرفیت
- سیستم های ترکیبی: ترکیب تبخیر با سایر فن آوری های جدایی
پایان
تبخیر کننده های گردش خارجی برای بسیاری از نیازهای تبخیر صنعتی ، به ویژه برای مواد چسبناک ، رسوب یا حساس به گرما ، یک راه حل قوی ارائه می دهند. آنها راندمان بالا با مزایای نگهداری وت انعطاف پذیری عملیاتی آنها را در برنامه های متعدد انتخاب کنید. درک اصول کار و ملاحظات طراحی مناسب آنها به انتخاب و عملکرد موثر این سیستم ها کمک می کند.
هنگام اجرای یک سیستم تبخیر کننده گردش خارجی ، در نظر گرفتن دقیق خصوصیات مواد ، نیازهای ظرفیت و گزینه های بهره وری انرژی ، عملکرد بهینه و مقرون به صرفه بودن را برای کاربرد خاص شما تضمین می کند. $ $
