1、前言

　　板式蒸發(fā)器是近年發(fā)展起來的一種新型高效節(jié)能蒸發(fā)設備,和傳統的管式蒸發(fā)器比較,具有以下幾個特點:

　　(1) 傳熱效率高, K值一般為3500～5800kW/(m2·K) ,比管殼式蒸發(fā)器高2～4 倍,因而在同等條件下所需傳熱面積小;

　　(2) 結構緊湊,體積小,特別適用于老廠改造、技改等充分利用原有設備,克服空間局限的場合;

　　(3) 質量輕,傳熱板薄,耗用金屬量少,每平方米加熱面積約消耗金屬10kg,僅為列管式加熱器的1/3～1/4;

　　(4)加熱物料在加熱器中停留時間短,內部死角少,衛(wèi)生條件好,適用于熱敏性物料的加熱;

　　(5) 操作靈活,設備余量大,可以根據需要增加或減少板片的數量以改變其加熱面積,或改變工作條件,設備規(guī)格的幅度很大,每片換熱片的尺寸,小的可到0.5m2 ,大的可達1.3m2,每臺設備的換熱面積可在1～1000m2之間;

　　(6) 可使用較低溫度的熱源,回收低溫熱源中的熱量,冷熱物料之間的傳熱溫差可減少到4～5℃。

　　由于能源價格的上漲和環(huán)保的要求,工業(yè)上對節(jié)能設備的需求增長迅速,板式蒸發(fā)器的研究和應用近年來發(fā)展很快。無論是國內國外,作為一種新型節(jié)能蒸發(fā)設備,板式蒸發(fā)器已經廣泛應用于冶金、食品、造紙、空調、化工及海水淡化等行業(yè)。本文通過查閱大量的國內外文獻包含真空技術網站內文獻,介紹了板式蒸發(fā)器近年來在各行業(yè)中的應用情況及相關進展。

2、板式蒸發(fā)器在冶金、采礦業(yè)中的應用

　　溶液的濃縮是冶金、采礦業(yè)中的一個重要工序,也是一個能耗較高的工序。蒸發(fā)器是一種傳統的溶液濃縮設備,它一般分為自然循環(huán)、強制循環(huán)、升膜、降膜等4種形式,其中,板式降膜蒸發(fā)器是近年來發(fā)展起來的一種新型蒸發(fā)器,結構如圖1所示。相對傳統的管式蒸發(fā)器,它具有汽耗低、產能高等特點,是蒸發(fā)器未來發(fā)展的一個方向。

圖1　板式降膜蒸發(fā)器結構示意

　　馬達卡等介紹了某鋁廠baier法((拜爾法))生產氧化鋁中板式降膜蒸發(fā)器的應用,并就該新型蒸發(fā)器的節(jié)能效果進行了分析。結果表明,與國內氧化鋁行業(yè)普遍使用的外加熱自然循環(huán)蒸發(fā)器相比, 板式降膜蒸發(fā)器具有蒸水能力大、蒸汽消耗低、冷凝水質量好、回水比高等優(yōu)點。很好地解決了baier法中母液浮游物高、碳堿濃度高、蒸發(fā)過程結疤難清理等關鍵問題。

　　張磊等將板式降膜蒸發(fā)器應用于聯合法(以一水硬鋁石為原料)生產氧化鋁中,研究了板式降膜蒸發(fā)器的工藝流程(見圖2)及特點、主要技術指標以及在鋁行業(yè)的推廣應用情況。同時,對存在的高溫時使用壽命短的問題進行了分析討論。結果表明: (1) 板式降膜蒸發(fā)器有效抑制了鹽類物質在蒸發(fā)器內析出,使鹽的析出過程在沉降槽內完成; (2)增大了蒸發(fā)動力,提高了蒸發(fā)效率; (3)由于板式降膜蒸發(fā)器的自清洗作用,傳熱系數有很大的提高,如表1所示。