薄膜蒸发器配套使用热泵的应用研究

刮板式薄膜蒸发器又称旋转薄膜蒸发器，近年来已经在化工、食品、制药、油脂和树脂等行业中得到日益广泛的应用，它利用刮板的机械刮擦作用，使待处理的物料在蒸发器内壁表面形成薄膜状，从而在较短的时间内完成物料的浓缩。薄膜蒸发器的主要性能特点是： (1)蒸发强度高、传热系数高。 (2)操作温度低。 (3)停留时间短。 (4)能够利用低品位蒸汽，节约能源。 (5)操作方便、适应性强，易于维修保养。 (6)适用物料范围广。

热泵蒸发是一种节约加热蒸汽的有效措施，它是通过机械(或热力等)手段，使较低压力的水蒸汽被压缩，提高压力和温度后，再作为加热蒸汽重复利用 。目前用于蒸发行业中的热泵主要有机械压缩式热泵和蒸汽喷射热泵两种，前者是通过补充一定的压缩功(耗电)使低压蒸汽的压力和温度提高到生产工艺的要求，后者是借助高压蒸汽喷射将低压蒸汽引射到某一中间压力蒸汽，以达到“低品高用”或余热利用的目的。本文采用喷射热泵结合刮板式薄膜蒸发器用于硫酸铵蒸发结晶工艺来研究使用热泵前后蒸汽耗量的变化，并对热泵进行简单设计计算。

1.硫酸铵蒸发结晶工艺

1.1热泵用于硫酸铵蒸发结晶工艺的流程

稀的硫酸铵溶液从侧面的料液进口进入刮板式薄膜蒸发器(1)的上部，由布液盘将物料均匀地分布于蒸发器的内筒壁上，并沿筒壁向下流动，夹套内的加热介质为饱和水蒸汽，料液受到加热迅速蒸发，结晶物料由出料口排出，进入到硫酸铵成品罐(2)内。而蒸发出的二次蒸汽向上通过二次蒸汽出口排出，部分二次蒸汽被引射进入蒸汽喷射热泵(3)，经高压蒸汽驱动达到蒸发所需要的压力和温度，实现了二次蒸汽的部分循环使用。其余二次蒸汽进入到冷凝器(4)进行冷凝。工艺流程如图1。

1.2工艺条件

刮板蒸发器用于硫酸铵蒸发结晶的工艺条件见表1。

2.蒸汽耗量及汽耗比

2.1未使用热泵前蒸发所需的加热蒸汽用量

(1)蒸发水量：

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