板式蒸发器的工业应用概述(2)

图2　板式降膜蒸发器工艺流程

表1　蒸发器各效传热系数[W/(m2 ·h·℃)]

　　由表1可知,除了由于部分水分子产生自蒸发,影响Ⅴ、Ⅵ效传热系数,使其偏低外,板式降膜蒸发器其它各效的传热系数都超过了2000W/(m2 ·h·℃) 。周长生等将板式蒸发器代替列管式蒸发器用于硫化钠工业生产中,发现能源耗费及质量可控两项指标均优于列管式蒸发器,综合效益比列管式蒸发器高出23.1% ,建设投资比列管式蒸发器低47%。

3、板式蒸发器在食品行业中的应用

　　在轻工、食品行业中,蒸发工序能除去溶液中的溶剂(通常为水) ,浓缩溶液,提高溶液中的固体物质成分,其工艺过程是用蒸汽(或电)加热的手段使溶液中的溶剂汽化,同时保持溶液中的溶质数量不变的传热、传质过程。

　　当前,我国轻工、食品行业生产厂家大多使用的是20世纪50年代的蒸发技术和设备,与国际先进水平相比:蒸发量小,蒸发温度高,物料受热时间长,能耗大,操作、维修不便。

　　近年来,食品工业发展迅猛,新工艺和新技术不断地被应用在生产中,为了满足环保节能的要求,新型板式蒸发器越来越多应用在生产中。其中以制糖业、饮料业应用最为广泛。

3.1、板式蒸发器在制糖业中的应用

　　随着制糖企业向着大型、特大型化方向发展,各项制糖应用技术日趋完善,其中节能降耗已成为应用技术的发展动力和目标 。

　　20世纪70年代以来,在欧美、南非和印度的不少糖厂开始将升膜板式蒸发器应用于稀汁加热、稀汁入罐前的加热以及最终糖蜜的冷却(入废蜜罐之前)等工序中,效果良好。在国内, 20世纪90年代后,板式蒸发器已陆续在不少甘蔗糖厂应用,如某糖业公司在35000t/d技改中首次大范围地使用了多种型号的板式换热器,充分利用了板式换热器体积小、结构紧密、质量轻、特别适用于空间有限场合的特点 。直到20世纪90年代末,板式蒸发器也已在甜菜糖厂中使用。1999年,某糖业公司日处理甜菜3500 吨的扩建改造中,选用了两台瑞典阿法拉伐公司的EC- 500WFEL升膜式板式蒸发器,分别与Ⅱ效、Ⅳ效罗伯特罐并联 (见图3) ,以达到增加蒸发面积、提高蒸发效能、提高加工能力的目的。

图3　板式蒸发器与罗伯特系统的连接

　　改造后的运行数据表明,由于传热系数的提高,每吨菜蒸汽消耗量由原来的50%降到38%。同时,由于升膜板式蒸发器省去了启动前的煮水程序,启动时间比罗伯特系统缩短了40min。

3.2、板式蒸发器在饮料业中的应用

　　在饮料生产中,蒸发的目的在于排除饮料中的水分,获取品质更为优良的饮料,一般采取单程的蒸发器,包括管式蒸发器,板式蒸发器和离心薄膜蒸发器。从发展趋势看来,使用板式蒸发器的饮料企业越来越多。1997年,营口某公司将板式蒸发器用于浓缩果汁生产中浓缩工序,经过两个榨季的生产,发现相对管式蒸发器,新型板式蒸发器具有不易结垢、蒸汽压力小、蒸发时间短、操作弹性好、易清洗等优点。

　　异形竖板降膜蒸发器是板式蒸发器的一种,由于异形板片的特殊结构使得液膜流动的湍动加剧,传热得到强化。实验证明,异形竖版降膜蒸发器在饮料工业中具有良好的综合性能,适宜于果汁等热敏性物料的浓缩。未来的应用前景将十分广阔。除此之外,板式蒸发器在啤酒,饲料行业的应用也越来越多。