搪玻璃薄膜蒸发器的设计压力范围与搪玻璃反应釜类似,但其特殊结构和使用场景决定了其压力应用的侧重点。它通常适用于中低压、高真空的工况。
以下是详细的分类和说明:
搪玻璃薄膜蒸发器的压力系统主要分为两个部分,这两个部分的适用压力是不同的:
1、蒸发器筒体(物料侧)
2、夹套/加热器(热媒侧)
这是指物料蒸发、分离所在的主腔体所能承受的压力。
常见设计压力范围:
全真空 ~ 常压 ~ 0.4 MPa (G)
更常见的范围是 -0.1 MPa (全真空) ~ 0.2 MPa。
侧重点:高真空(负压)操作
薄膜蒸发器大量应用于高真空条件下,用于降低物料的沸点,防止热敏性物料在高温下分解、结焦或变质。
因此,设备在全真空(-0.1 MPa)下的稳定性和强度是设计和制造的关键考量。设备必须具备足够的刚性,防止在外部大气压作用下被压瘪(失稳)。
正压操作的能力通常不是其主要优势,但可以承受一定的正压,用于灭菌、压料或某些特殊工艺。
这是指用于加热的介质(如蒸汽、导热油)所在的夹套或独立加热器所能承受的压力。
常见设计压力范围:
-0.1 MPa (全真空) ~ 0.6 MPa (G)
对于使用饱和蒸汽加热的情况,0.4 MPa 或 0.6 MPa 是常见的上限,这对应着约152℃或165℃的蒸汽温度。
如果使用导热油等液相热媒,设计压力会根据泵送系统和系统阻力来确定,但通常也在0.6 MPa左右的范围内。
1、搪玻璃材料的特性:
与反应釜一样,搪玻璃层的脆性是其弱点。虽然金属基体可以承受更高的压力,但过高的压力,尤其是压力波动或冲击,会对搪玻璃层与金属基体的结合力构成考验,可能诱发微裂纹或导致爆瓷。
因此,即使设计压力允许,在实际操作中也应避免压力的急剧变化。
2、设备尺寸与结构:
设备直径越大,在相同压力下,筒体承受的应力就越大。因此,大型号的薄膜蒸发器,其最高允许工作压力可能会略低于小型号。
法兰、视镜、人孔等开口部位是结构的薄弱点,其密封设计和强度也限制了整体压力等级。
3、温度与压力的耦合效应:
压力和温度是相互关联的。设备的最高允许工作压力会随着工作温度的升高而降低。这一点在设备铭牌或出厂资料中的“压力-温度额定值”图表里有明确规定,必须严格遵守。
4、制造标准与检验:
国内设备严格遵循 GB/T 25025-2019《搪玻璃设备技术条件》 等标准。
出厂前,蒸发器筒体和夹套都会分别进行 1.25倍设计压力的水压试验,以确保其强度和密封性。