升膜蒸发器的原理及完善

一）原理
　　
　　曾经在某厂有个奇怪的现象：有个立式的蒸发器和一个卧式蒸发器，前者的体积只有后者的一半左右，但同样的情况下立式蒸发器的蒸发效果却比卧式蒸发器明显好。升膜蒸发器正好是立式蒸发器。
　　
　　蒸发器的蒸发效率与其传热效率成正比，所以要了解升膜蒸发器的原理必须从其内部传热机理着手。升膜蒸发器一般在加热管内蒸发。管内蒸发一般分为6个阶段：1、预热段；2、气泡产生段；3、乳化段；4、转化段；5、成膜段；6、蒸气段。
　　
　　由于蒸气段已经蒸发完成，所以不考虑。从1段到5段，其传热效率正好也是由低到高，5段（成膜段）最高。升膜蒸发器因为有成膜段，所以其蒸发效率得到了很大提升。
　　
　　为什么膜状流动时，其传热系数最高呢？是因为这时的层流边界层的厚度大大降低了，热阻大大降低了。
　　
　　（二）完善
　　
　　从上面的讨论，我们知道了膜状流动是升膜蒸发器的关键。如果要提高升膜蒸发器的蒸发效率，也应该从它着手。
　　
　　我们先来研究下成膜的条件，怎么样才能让原料液成膜？
　　
　　1、有一定量的气体存在。很明显，膜状流动是被气体吹出来的，气体量太小吹不出来，就象在4段以前的情况是不可能产生膜状流动的。
　　
　　2、气液比在一定范围内，才有可能成膜。
　　
　　3、气体和液体流动的方向是一致的。如果流动方向相反，是不可能吹出液膜来的。
　　
　　4、气体流速超过一定范围，才有可能成膜。
　　
　　5、液体流速超过一定范围，才有可能成膜。
　　
　　综上所述，提高升膜蒸发器蒸发效率的方向：
　　
　　1、尽早产生气体，使成膜段形成时间尽可能缩短。
　　
　　2、控制料液进入蒸发器的量，使气液比尽快进入成膜范围。
　　
　　3、液体因为自己重量的原因，有向下的倾向，所以从这点来说，降膜蒸发器更有利于成膜。
　　
　　4、流速的控制，可以通过设计来完善。