單效外循環(huán)濃縮器的工作原理如下:
1. 加熱過(guò)程:
- 蒸汽供熱:生蒸汽進(jìn)入加熱室的殼程,作為熱源。加熱室內(nèi)部通常是列管式結(jié)構(gòu),生蒸汽在列管的外部流動(dòng),而需要濃縮的料液則在列管的內(nèi)部。生蒸汽的熱量通過(guò)列管的管壁傳遞給料液,使料液溫度升高。
- 料液升溫:料液吸收熱量后溫度逐漸上升,同時(shí)由于溫度升高,料液的密度變小,在重力和熱對(duì)流的作用下,受熱的料液向上流動(dòng)。
2. 循環(huán)過(guò)程:
- 噴入蒸發(fā)室:當(dāng)料液被加熱到一定程度后,會(huì)從加熱室上部的噴管?chē)娙胝舭l(fā)室。在這個(gè)過(guò)程中,料液的壓力降低,部分料液會(huì)迅速汽化,形成汽液混合物。
- 返回加熱室:進(jìn)入蒸發(fā)室的汽液混合物進(jìn)行汽液分離后,未汽化的料液會(huì)從蒸發(fā)室底部的循環(huán)管回到加熱室的下部,再次被加熱,然后又被噴入蒸發(fā)室,如此不斷循環(huán)。這樣的循環(huán)過(guò)程可以使料液不斷地被加熱和蒸發(fā),提高濃縮效率。
3. 蒸發(fā)過(guò)程:
- 汽液分離:在蒸發(fā)室中,料液由于壓力降低而迅速汽化,產(chǎn)生的蒸汽與未汽化的料液分離。蒸汽向上運(yùn)動(dòng),而濃縮后的料液則在重力作用下向下流動(dòng)。
- 去除泡沫:蒸發(fā)過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生泡沫,為了避免泡沫影響蒸發(fā)效果和后續(xù)的冷凝過(guò)程,蒸發(fā)室通常設(shè)有除沫器,用于消除蒸汽中的泡沫。
4. 冷凝與收集過(guò)程:
- 蒸汽冷凝:從蒸發(fā)室蒸發(fā)出來(lái)的二次蒸汽進(jìn)入冷凝器,冷凝器中通常通有冷卻水,二次蒸汽與冷卻水進(jìn)行熱交換,溫度降低,迅速冷凝成液體。
- 液體收集:冷凝后的液體進(jìn)入冷卻器進(jìn)一步冷卻,然后流入受液罐中被收集起來(lái)。如果有不凝性氣體(如空氣等),則會(huì)通過(guò)真空泵或直接排入大氣。
5. 出料過(guò)程:當(dāng)料液濃縮到所需的濃度程度時(shí),經(jīng)取樣確定合格后,通過(guò)出料口排出濃縮后的物料。