薄膜蒸发器传热蒸发性能的实验研究

杭州安研

2021/12/02 13:18

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3.2实验结果与分析
3.2.1转子转速的影响
图10、11给出了不同转速下10%NaOH溶液薄膜蒸发器内总传热系数K、蒸发强度EI与进料量的关系(30% NaOH溶液时的同样),与介质水的总传热系数K、蒸发强度EI与转速的关系图6、7比较可知,二者的变化规律一致。K、EI均随转速增加而增加。在转速增大的整个范围内，K增大的幅度不同:低转速时,增大转速,K随转速的增大而增大的幅度较明显,而当转速较高时,增大转速,K增大的趋势较小。
3.2.2
进料量的影响
由前述可知，各浓度NaOH溶液薄膜蒸发器内总传热系数K及蒸发强度EI与进料量变化规律与介质水的一致,K与进料量呈抛物线关系,存在佳进料量。
3.2.3粘度的影响
为了进一步分析粘度对薄膜蒸发器内总传热系数与蒸发强度的关系,图12.13分别给出了转速214r/min、真空度70. 7kPa、导热油温为120C、进料温度为30C时，介质水、10%NaOH溶液、30% NaOH溶液总传热系数K及蒸发强度EI与进料量的关系。由图12可知,各料液的总传热系数与进料量变化规律一致,存在佳进料量。随着粘度的增加，总传热系数K相应减少,这一结论与文献[7]数值模拟结果一致。由图13可知，各料液蒸发强度与进料量变化规律基本一致，随着粘度的增加，蒸发强度相应增加。文献[7]粘性料液模拟计算结果表明，粘性料液较之于水达到沸点时沿轴向流动的距离较短，也即蒸发段长度较长,蒸发效率较高。由此可知，数值模拟与实验分析在程度上得到了互相验。数值模拟及实验分析均表明,从蒸发强度而言,薄膜蒸发器更适合于高粘度料液的蒸发浓缩。
4结论
4.1通过对介质水及烧碱溶液的薄膜蒸发实验结果分析可知,薄膜蒸发器内总传热系数K及蒸发强度EI均随转速增加而增加。在转速增大的整个范围内,K增大的幅度不同。
4.2薄膜蒸发器内总传热系数 K与进料量呈抛物线关系,存在佳进料量42L/h。蒸发强度EI则随进料量的增加有缓慢降低的趋势。
4.3随着粘度的增加,薄膜蒸发器内总传热系数K相应减少,而蒸发强度相应增加。实验分析及数值模拟均表明,从蒸发强度而言,薄膜燕发器更适合于高粘度料液的蒸发浓缩。