刮板式薄膜蒸發器主要由以下部分結構組成:
1. 電機與減速機:
- 這是轉子旋轉的驅動裝置,為刮板的轉動提供動力。轉子的轉動速度取決于刮板的形式、物料的粘度以及蒸發筒身的內徑等因素。選擇合適的刮板線速度是保證蒸發器穩定可靠運行及獲得滿意蒸發效果的重要參數之一。
2. 分離筒:
- 物料由設在分離筒身下端的入口切向進入蒸發器,筒內設有布料器,可將物料連續均勻地分布于蒸發筒身內壁。從蒸發筒身蒸發出的二次蒸汽會上升至分離筒。
- 分離筒內安裝有氣液分離器,能夠將二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫分離,使二次蒸汽從上端的出口引出蒸發器。分離筒身的合理設計可以避免物料“短路”,即防止物料剛進蒸發器尚未完成蒸發過程就從二次蒸汽出口離開蒸發器。
3. 布料器:
- 安裝在轉子上,其作用是當物料從切線方向進入蒸發器后,通過旋轉的布料器能夠被連續均勻地呈膜狀潑布在蒸發面上,確保物料在蒸發面上形成均勻的薄膜,提高蒸發效率。
4. 氣液分離器:
- 一般為旋片式氣液分離器,安裝在分離筒上方。其功能是捕集上升的二次蒸汽可能挾帶的液滴或泡沫,并使之回落到蒸發面上,從而提高蒸汽的純度,減少物料的損失。
5. 蒸發筒身(加熱筒身):
- 這是被旋轉刮板強制成膜的物料與夾套內加熱介質進行熱交換的蒸發面。蒸發筒身的內徑及長度由蒸發面積及適宜的長徑比確定。
- 加熱筒身內壁經過專用機床加工和拋光,且與兩端法蘭連接面一次加工而成,保證設備整體圓心度。經過良好拋光(必要時鏡面拋光)的筒身內壁光滑潔亮,不易粘料和結垢,可有效保證設備的高傳熱系數。根據加熱介質的不同,加熱筒身的結構形式也有所不同。若加熱介質為蒸汽,加熱筒身一般采用夾套形式;若加熱介質為導熱油或高壓蒸汽時,加熱筒身一般采用半管形式。
6. 轉子:
- 安裝在蒸發器筒體內,由轉軸與轉架組成。轉子由電機、減速機驅動,并帶動刮板作圓周運動。轉架通常采用不銹鋼精密鑄件加工而成,使其強度、幾何尺寸、穩定性等都得到有效保證。
7. 刮板:
- 刮板的運動將物料不斷地在蒸發面上刮成薄膜,以達到薄膜蒸發的效果。根據物料的粘度等特性,刮板有多種形式,如滑動刮板、固定刮板、鉸鏈刮板等。
- 滑動刮板是基本、常見的刮板形式,被安裝在轉子的刮板導槽內,受轉子旋轉的離心力作用沿徑向甩向蒸發筒體內壁面,同時隨轉子一起作圓周運動。
- 固定刮板采用金屬材料,剛性連接在轉子上,刮板長度與蒸發筒身相同,旋轉刮板與蒸發筒身內壁的間隙僅為1-2mm,對加工與安裝精度要求較高,適用于特高粘度及易起泡沫物料的蒸發濃縮、脫溶或提純。
- 鉸鏈刮板適用于易在加熱面上結垢的物料,刮板通常采用金屬件,通過活動鉸鏈方式安裝在轉架上,當轉子轉動時,刮板由于離心力的作用緊壓在蒸發筒體內壁,呈一定角度在壁面滑動,將物料刮成薄膜,防止壁面結垢。
8. 底封頭:
- 單獨設計的W型底封頭,并配置耐高溫自潤滑軸承,既便于物料的出料,同時也便于底軸承的維護和維修。