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降膜蒸发器特点及工作原理

人类在一次工业革命发明出了蒸汽机,也是人类进入了蒸汽机时代,蒸汽机是将热能转换为机械动能,蒸汽机也逐渐的开始取代人类。随着社会的发展,虽然老式的蒸汽机已经退居世界舞台,但蒸汽的作用一直被人类利用,降膜蒸发器就是利用蒸汽的原理工作的。



降膜蒸发器在蒸汽参数不随时间变化的稳定工况下运行时,气缸、转子等材料部件内的温度分布是不随时间变化的。对于气缸来说,蒸汽以对流方式传递给气缸内壁的热量,就等于气缸从内壁传导到外壁的热量,也即等于最终从保温层扩散到大气中的热量。这种热量的传递方式是稳定的,因此称为稳态散热过程。同样,对于降膜蒸发器转子,在降膜蒸发器蒸汽工况稳定的条件下,其温度分布也是不随时间而变的。



在強制循环蒸发器启停和工况变化时,由于掠过气缸、转子等材料部件的蒸汽温度变化,气缸和转子表面的温度首先发生变化,随后,整个材料部件的温度分布将发生变化。在強制循环蒸发器的启动和加负荷过程中,由于蒸汽温度比材料部件温度高,蒸汽将热量传给材料部件,使其温度升高;而在停机和减负荷过程中,蒸汽温度低于材料部件温度,使其冷却,温度下降。



一般情况下,降膜蒸发器内的散热过程主要有两种,一种是蒸汽与材料表面之间的热量传递,称之为换热;另一种是热量在材料部件内部的传递,称之为输出热量,整个散热过程则称之为热传导。换热过程的剧烈程度取决于散热系数大小,而输出热量过程的快慢则主要取决于材料材料的热导率。散热系数越大,热导率越小,在材料部件内形成的温差也就越大。蒸汽与材料部件之间的散热方式主要为对流换热,其中还涉及到有物态变化时的对流换热,特别是凝结换热。