外部加熱式単効用真空蒸発器
説明
単効用蒸発器とは、一般的に、溶液の蒸発中に発生する二次蒸気を利用しない単一の蒸発器を指します。大規模生産では、大量の水を蒸発させるには、大量の一次蒸気を消費する必要があります。一次蒸気の消費量を削減するために、生産中に発生した二次蒸気を第2蒸発器に導入して蒸気を加熱します。第2蒸発器で発生した二次蒸気を第3蒸発器に導入して蒸気を加熱することもできます。各蒸発器は一次蒸発器と呼ばれます。このように、複数の蒸発器が直列に接続されて多重効用蒸発器が形成されます。
コンポーネント
1. 予熱器とヒーター
ほとんどの場合、蒸発させる製品は加熱室に入る前に沸点まで予熱する必要があります。通常、この作業には直管予熱器またはプレート熱交換器が使用されます。
2. 蒸発器
適切なタイプの蒸発器の選択は、それぞれの特定の用途と製品の性質によって異なります。
3. セパレータ
各蒸発器には、蒸気と液体を分離するための分離器が装備されています。遠心分離器、重力分離器、内部コンポーネントを備えた分離器など、適用範囲に応じてさまざまなタイプの分離器を選択します。設計時には、分離効率、圧力損失、洗浄頻度などの重要な要素を考慮する必要があります。
4. コンデンサー
場合によっては、蒸発プロセス中に発生した蒸気熱は、下流の多重効果蒸発器や予熱器を加熱したり、加熱媒体として蒸気を圧縮したりするために使用されます。ただし、蒸発装置の最後の効果からの残留蒸気はこの方法では利用できないため、凝縮する必要があります。蒸発装置には、表面凝縮器、接触凝縮器、または空冷凝縮器を装備できます。
5. 脱ガス/真空システム
真空ポンプを使用して蒸発装置内の真空を維持します。真空ポンプは、漏れた空気や非凝縮性ガス、および液体供給中に持ち込まれた溶解ガスを装置から排出します。この目的のために、蒸発装置の規模と動作モードに応じて、対応するジェットポンプと液体リングポンプを使用できます。
6. ポンプ
設計条件と用途が複雑なため、ポンプの選択を考慮する必要があります。選択基準は、蒸発装置における製品特性、吸引圧力、流量、圧縮比です。低粘度製品の場合、主に遠心ポンプが使用されます。高粘度製品の場合、容積式ポンプを使用する必要があります。固体または結晶を含む一部の製品では、プロペラポンプなどの他のタイプのポンプが使用される場合があります。特定のアプリケーションシナリオと関連する使用条件に基づいて、ポンプのタイプ、サイズ、速度、メカニカルシール、および材質を決定します。
7. 洗浄システム
製品によっては、一定期間の運転後に機器にスケールが付着することがあります。ほとんどの場合、化学洗浄でスケールやその他の汚れを除去できます。このため、蒸発装置には、洗浄剤タンク、追加ポンプ、パイプラインバルブなどの必要な機器コンポーネントを装備する必要があります。これらのデバイスにより、デバイスを分解せずに洗浄できます。これは一般に「現場洗浄」CIPと呼ばれます。洗浄の選択は、スケールの種類に基づいて行う必要があります。洗浄剤はクラスト層に浸透し、クラストを溶解または分解して、蒸発器の表面を徹底的に洗浄し、必要に応じて表面を消毒します。
8. スチームスクラバー
装置が生蒸気ではなく、乾燥機からの蒸気などの廃蒸気によって加熱される場合、これらの蒸気による蒸発装置の加熱室の汚染やスケール付着を防ぐために、蒸気が入る前に徹底的に洗浄する必要があります。
9. 凝縮水処理システム
小さな液滴の分離はすでに非常に理想的ですが、特に製品に揮発性成分が含まれている場合、凝縮液の品質は必要な純度を満たさない可能性があります。さまざまな用途に応じて、蒸留塔または膜ろ過システムを使用して凝縮液をさらに精製できます。
10. 材料
蒸発装置の製造に必要な材料は、さまざまな製品のニーズに基づいて決定されます。ほとんどの場合、ステンレス鋼が使用されます。特別な要件がある場合は、ハステロイ合金、チタン、ニッケル、銅、グラファイト、スチールライニングゴム、合成材料なども使用できます。