降膜式蒸发设备产生结焦的原因及防止方法

降膜式蒸发备产生结焦的原因及防止方法

发设备产生结焦的原因及防止方法

　　降膜式蒸发设备已在乳品、制药、化工及近几年以玉米为原料生产的淀粉糖工业上都得到了成功应用，随着其应用领域的不断扩大，在生产过程中设备出现结焦的现象也时有发生。结焦是指料液在沿着降膜管壁向下流动蒸发过程中出现的焦管现象。焦管时一般是物料已发生了变质，经常结垢一是影响产品的质量，另外还会影响乃至降低设备的换热系数，对热敏性物料如乳品、蛋品、果蔬汁以及玉米浸泡液等是不允许的。
　　设计上的原因合理分程。产生结焦的原因是多方面的，其中设计料液周边润湿率过小是产生结焦的主要原因之一，周边润湿率是指料液在单位时间内沿着降膜管壁向下流动的量。料液量过小在向下流动时则会出现断料或干壁从而引起焦管。结焦一般发生在末效底部（热不平衡引起的焦管除外）。
　　如果周边润湿率小于其临界值时，就应考虑提高周边润湿率。目前提高周边润湿率比较好的方法是增加降膜管的管长或采用内分隔的形式进行分程。
　　料液分布器设计不合理。目前降膜式蒸发器所使用的分布器主要有两种，一种是板盘式的，一种是三级盘式分布器。料液分布器的主要作用是能使料液均匀地分布于各降膜管中，并使料液沿着降膜管壁在料液自身的重力及二次蒸汽流的作用下以膜状向下流动。料液分布不均主要是分配盘小孔分布不正确，分布孔过大或过小分配盘发生严重变形。分配盘上小孔正确分布应是下分配盘上，小孔正对着降膜管管间与降膜管的排列形式相同或相似。上下分配盘小孔呈现相互交错排列。分配盘上小孔过大，料液则不能全部覆盖盘面，造成局部小孔无料或断料，过小的分配孔则局部小孔易堵塞，也会造成个别降膜管料液分配过少或断料，zui终导致结焦。
　　另外一个是分配盘盘底发生严重变形导致的结焦，变形一般是盘底向内凸起或向外凸出，两种变形均会使分配盘上局部小孔料液分配过少或无料分配给降膜管，分配盘一般是采取旋压制造成型后再加上盘上小孔等变形小，变形后容易较正。不易采用下料成圆形板料再焊接成盘状那样容易变形，变形不容易较正必须采取相应的防变形措施才可完成。
　　泵的配置不合理。蒸发设备的主体设计合理，如果泵配置不合适也会造成结焦，其主要表现在泵的流量及扬程选择偏小所致，在生产过程中物料一般需要经过几个预热级才能进入蒸发器，阻力较大，蒸发设备的每效蒸发量一般大于理论值，如果泵的流量及扬程不留有一定余量，在生产过程中极有可能造成结焦。这样的例子在实际应用中也是经常发生的，因此泵的选择要留有一定余量以便进料量有一个宽的调节范围。
　　操作上的原因设备在使用过程中必须按照设备使用说明书上的工作参数范围进行调节，不能过大偏离工作参数范围。如加热温度过高、进料量过小，冷凝器冷却水温度过高，进水量小以及效体壳程水位过高等都会引起设备结焦，其次变质的物料易结焦，如酸度值较高的奶液在生产时就容易结焦，这一点必须引起使用单位的注意。
　　清洗。除了设备参数控制合适外，设备必须按时清洗，由于清洗不到位而引起结焦的例子zui为普遍，这一点必须引起使用单位的重视，如乳品工业中的全脂配方奶液的浓缩比较容易挂管，奶液属于热敏性物料，其特点是加热温度等参数控制不合适易产生蛋白变性。因此必须根据物料的性质进行定期清洗，对生产全脂配方粉的浓缩设备清洗间隔时间为5～7h，清洗间隔时间过长不但使设备产生结焦还会降低设备的生产能力，这一点在一些淀粉糖工业中比较多见。
　　断料。生产过程中除了极特殊的情况是不允许人为的过小控制进料量，即进料量不得小于出料量与蒸发量之和或*断料，断料必须马上停止供汽，然后根据停止时间长短决定是否清洗设备。