内冷式刮膜薄膜蒸发器的传热性能研究

在内冷式刮膜薄膜蒸发器中试装置上以粘性流体甘油为物料进行传热性能研究 ,发现刮膜薄膜蒸发时夹套导热油侧传热系数为液膜侧传热系数的 1.5～ 2 .0倍 ,传热热阻主要在液膜侧。实验还发现 ,随进料流量增大 ,进料温度升高 ,刮板转速增大 ,蒸发温度降低 ,操作压力降低 ,液膜侧传热系数会增大。结合因次分析和实验数据 ,关联物料物性、操作条件及设备尺寸等因素得到液膜侧传热系数的准数关联式。     

薄膜蒸发器传热蒸发性能的实验研究

在自行研制的0.4m2薄膜蒸发器实验测试装置基础上,对介质水及烧碱溶液进行了蒸发实验,得到了在不同工艺操作参数下薄膜蒸发器内各料液总传热系数K和蒸发强度EI的变化曲线。实验结果表明,转子转速及进料量对设备总传热系数K及蒸发强度EI影响显著,各料液均存在最佳进料量。粘度增加,总传热系数K相应减少,蒸发强度EI相应增加,实验与数值模拟结果变化规律一致。研究结果表明,从蒸发强度而言,薄膜蒸发器更适合于高粘度料液的蒸发浓缩。     

水平管降膜蒸发器蒸发传热性能实验研究

对影响水平管降膜蒸发器蒸发传热过程的部分因素进行了实验研究,确定了一定范围内水平管降膜蒸发器的喷淋密度、热通量、蒸发温度、布管方式对管束总蒸发传热系数的影响,为实际应用提供了依据.     

木质素悬浮液管式降膜蒸发传热研究

管式降膜蒸发器由于具有传热系数高、传热温差小等优点,已应用于多个工业领域,对管式降膜蒸发器的研究也成为近年来传热技术领域的一项重要课题.文中设计了一套管式降膜蒸发装置,以木质素悬浮液为工质,对影响降膜蒸发传热的因素进行了实验研究,通过冷膜实验测试了所设计的筛板分布器的性能,得出筛板分布器能较好地使物料在换热管内壁上成膜...     

内冷式薄膜蒸馏装置性能研究

研制了一套 0 .0 2m2 内冷式薄膜蒸馏小试装置。通过十二醇、十六醇的小试试验 ,考察了装置的工艺性能 ,并根据对试验结果的分析 ,考察了影响蒸馏过程的因素。分析表明最佳操作条件的选取应综合考虑操作温度、残气压力对蒸馏速率及分离因数的影响。针对本装置 ,提高蒸馏效果的关键在于增大冷凝面积 ,降低残气压力和装设有效的汽液分离器     

用于浓碱液蒸发的旋转薄膜蒸发器

介绍了一种用于将烧碱溶液从ＮａＯＨ含量３０％（Ｗｔ）进一步浓缩蒸发的新型高效蒸发器。这种蒸发器具有很高的传热系数和蒸发强度，只需使用低压加热蒸汽（１３０℃左右）供热，大大减缓了碱液对设备的腐蚀，从而可用普通奥氏体不锈钢代替价值昂贵的镍材来制造浓效蒸发器。通过工厂使用实例的介绍和分析，说明这种蒸发器不但总传热系数很高，而且其热阻主要不是液膜或盐垢，而是来自导热系数较低的不锈钢材料。     

管内带螺旋线的降膜蒸发器传热性能研究

以水为工作介质,研究了降膜蒸发器的传热性能,考察了在降膜蒸发器换热管内插入不同型式的螺旋线对蒸发器的影响。对10种不同规格的螺旋线,分别进行了恒壁温实验和传热实验。实验数据表明,矩形截面的螺旋线对传热的强化效果好于圆截面螺旋线;同时螺旋线结构参数等对降膜蒸发侧传热性能有良好的强化作用。     

伞板式降膜蒸发器传热性能研究

对伞板式降膜蒸发器进行了合理的结构设计,并对此蒸发器的传热性能进行了实验研究。结果表明,伞板式降膜蒸发器在低温差下仍能保持较高的传热系数,得出了伞板降膜蒸发侧无因次传热系数的实验关联式并与竖直光滑管的传热性能进行了比较。同时对伞板式蒸发器进行了液膜破裂的实验研究,得出了液膜破裂条件的实验关联式并与竖直管的破断条件进行了比较,从而得出了此蒸发器在小流量下,液膜分布均匀不易破裂等特性。     

升膜蒸发管内流型可视化及传热性能

为了探究热流密度、真空度和流量对升膜蒸发器传热性能的影响,以及对升膜加热管内流体流型进行观测和分析,本文建立了升膜蒸发系统传热实验平台,对升膜蒸发器的传热特性和流体流型进行实验研究.实验所用升膜管管长2200mm,升膜管采用镀透明导电膜石英管,工作介质为水;升膜管蒸发侧采用电加热方式;研究了热流密度(6.71kW/m²≤ q≤ 26.79kW/m²)、流量(20L/h≤ M≤ 100L/h)和真空度(0≤ P≤ 15kPa)对升膜加热管流体流型和传热特性的影响.结果表明:通过电加热的方式可以实现石英管内溶液的升膜蒸发,并能观测到泡状流、块状流、弹状流、柱塞流、环状流和雾状流;热流密度低于6.71kW/m²时无法形成升膜蒸发,随着蒸发侧热流密度的增大,升膜管内环状流长度增大,管内传热系数增大;随着流量的增大,升膜管内液体湍流强度增大,管内传热系数增大;真空度对流体流型影响较大.     

水平管降膜蒸发传热的实验研究进展

介绍了水平管降膜蒸发的原理、特点及管束间液膜的流动形态,总结水平管降膜蒸发在实验条件不同时对传热性能影响的研究情况,并提出了进一步研究的方向。     

薄膜蒸发器内流体流动特性的数值模拟

建立了薄膜蒸发器的计算模型,采用大型计算流体力学(CFD)分析软件CFX4.4模拟了薄膜蒸发器内水及粘性料液的流动过程,得到了各种速度分布. 结果表明,刮板转速、进料量对流体流动状态影响显著. 提高刮板转速,可明显促进液膜和圈形波内流体的物质交换. 在任一转速下,各料液均存在同一最佳进料量,此时其圈形波截面内平均速度达到最大值. 对纯物质水,最佳进料量对应的流动边界层厚度与膜厚之比最小. 粘性料液和水的轴向速度分布存在差异,且在液膜厚度内未形成明显的流动边界层.     

薄膜蒸发器温度场及膜内给热系数的数值模拟

应用CFD软件CFX4.4建立了薄膜蒸发器内水及粘性料液的传热计算模型,获得了沿轴向及膜厚方向的液膜平均温度分布,计算了各参数下加热段液膜内给热系数a. 结果表明,进料量及搅拌转速对各料液液膜温度分布及膜内给热系数影响显著. 不同粘度料液在不同操作条件下均存在同一最佳进料量,此时圈形波内截面平均速度 达到最大值, 相应的膜内给热系数a也达到最大值. 高转速或最佳进料量下,纯物质水流动边界层与膜厚之比及温度边界层与膜厚之比均最小,流动边界层与温度边界层存在内在联系. 传递边界层厚度严重影响液膜内温度分布及给热系数. 本研究各工况下,粘性料液尚未形成明显的温度边界层.     

竖直管降膜蒸发器流动与传热过程的数值模拟

针对竖直管降膜蒸发器的技术特点,在计算流体力学和传热学理论分析基础上,采用FLUENT软件,运用自定义函数(UDF)编写传质源项,对降膜蒸发器的加热管内液体沿壁面呈膜状下降流动并受热汽化过程进行了三维数值模拟研究,模拟采用Mixture两相流层流模型,Simple算法。模拟结果以3D形式表现了液体沿运动方向在管壁发展成膜的过程,并将模拟得到的液膜厚度与理论计算得到的液膜厚度进行了比较。模拟结果表明,竖直降膜蒸发器加热管具有液膜薄,均匀性好的特点,管表面容易形成柱状流,液膜厚度为1.0 mm。     

影响水平管降膜蒸发传热性能的因素

影响水平管降膜蒸发传热性能的因素齐和发，沈吟秋（大连理工大学化工学院）关键词水平管降膜；传热膜系数；浓度１引言水平管降膜蒸发器是二十余年发展起来的一种高效节能型蒸发器。目前，这种蒸发器已广泛应用于海水淡化、医药、食品、化工和致冷等工业中［１］。影响水...     

垂直管降膜蒸发传热研究进展

对垂直管降膜蒸发传热的实验研究和理论研究现状进行了综述,指出了目前研究中存在的问题,并对未来的研究方向提出建议。     

刮膜式分子蒸馏中液体流动形态的研究

分子蒸馏是一种高效的液液分离技术,但由于缺乏对其流体力学性质的认识,使得该项技术还多停留在实验室阶段.本实验通过高速摄像法,以水和丙三醇溶液作为测试液体,在冷模常压下,对在不同操作工况下蒸发壁面上的液膜形态进行图像记录,来研究刮膜式分子蒸馏设备内的流体力学性质.实验发现在整个操作过程中壁面主要出现4种不同的液膜形态:点状分布、线状分布、部分成膜和整体成膜.根据实验数据作出的壁面液体流型图证实了液膜形态与过程的转速,进料速度及物料性质有关.除此之外利用量纲分析法对影响成膜的各因素进行分析,得到与成膜过程相关的三个无量纲数∏1、∏2和∏3.使用非线性最小二乘法对实验数据进行拟合,得到整体成膜状态下方程∏3=f(∏1,∏2)的具体形式,再利用丙三醇作为测试液体验证了方程∏3=f(∏1,∏2)的准确性.结果表明成膜临界速度u*cr作为判断壁面流型的标准是可行的,其大小与过程的雷诺数、韦伯数及设备的高径比有关.成膜临界速度u*cr经验关联式的提出为分子蒸馏设备的理论研究和工业应用提供了参考.     

螺旋槽管降膜蒸发强化传热与结垢特性研究

降膜蒸发是海水淡化的一项主要技术。传热管是降膜蒸发器的核心部件。螺旋槽管是一种应用广泛的高效强化传热管,但在海水淡化中应用较少,缺乏相关的实验数据。为论证螺旋槽管用于海水淡化的可行性,首先在水平管降膜蒸发传热实验平台上,以自来水为工质,研究了螺旋槽管的强化传热特性,分析了喷淋密度、热通量、传热温差和蒸发温度对其传热的影响;然后借助低温多效蒸馏(LT-MED)海水淡化中试装置,在海水淡化实际工况下,运行测试180 d,研究了螺旋槽管的结垢特性。在本实验中,螺旋槽管传热系数较光管平均提高35%左右;其结垢厚度小于光管,结垢疏松多孔,易于清除。