我们都知道“膜"很重要,关于“膜”亲们了解多少！

wanda999

对于研究蒸发的专业技术人员来说“膜”应该是很熟悉的，“膜”对于蒸发效率起着关键作用。对于蒸馏水机来说我们都知道有降膜式多效蒸馏水机和升膜式多效蒸馏水机，但是这个“降膜”是什么?“升膜”又是什么？是怎么形成的?需要什么条件？有什么作用？我们常用的降膜式多效蒸馏水机符合“降膜”特征吗？“升膜式”纯蒸汽发生器符合“升膜”特征吗？请亲们畅所欲言！互相学习！

北重楼

太专业了，还真不清楚    @石头968 @wts

石头968

北重楼 发表于 2015-11-2 09:52
太专业了，还真不清楚    @石头968 @wts

太专业了，其实就是水流的方向，自上而下流淌，在管壁形成水膜被蒸发，叫做降膜。
反之叫做升膜。

wanda999

升膜蒸发原理图请大家指正！

wanda999

  从国际角度来看，对“膜”的研究历史并不长，我国这方面的研究要落后于国际社会，尤其是对升膜蒸发的研究。蒸发理论的应用主要是在化工领域。
列管式蒸发器根据适用条件不同可以分为降膜式蒸发器和升膜式蒸发器，其区别在于物料是由蒸发器的下方还是上方进入蒸发器。至于为什么要进行“膜”的研究，恐怕要从蒸发原理上说起：
蒸发：蒸发的定义有好几种，这里我们特指：水由液态或固态转化为气态的相变过程。
蒸发的特点1)只在液体表面发生(2)在任何温度下都可发生(3)缓慢,不易觉察.(4)吸热
沸腾的定义:在一定温度下,在液体内部和表面同时进行的剧烈的汽化现象.
沸腾的特点1)在液体表面和内部同时进行(2)只在沸点下发生(3)剧烈(4)吸热
蒸发通常分为：常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发
根据具体的结构和流程又可以分为：升膜蒸发、降膜蒸发、单效蒸发、多效蒸发等
升膜、降膜中的这个膜指的是：蒸发器在操作过程中原料液是沿着加热管壁呈传热效果最佳的膜状流动。
我们怎么理解这个“膜状流动”
       为什么要呈“膜状流动”？
           “膜状流动”是怎么形成的?
               之前是否有升膜式多效蒸馏水机和升膜式纯蒸汽发生器？
未完，待续！

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加快蒸发速度的条件有三条：提高液体的温度；增大液体的蒸发表面积；加快液体蒸发表面的空气流动速度。“膜状流动”正是上述三个条件的集中体现。对于降膜蒸发来说好像形成“膜状流动”比较简单，其实不然。列管蒸发器的蒸发换热管不是只有一只或几只，一般有上百只、几百只，我们需要每只换热管都要发挥换热作用，这直接引出来一个重要课题：布水。也就是说我们怎么把一个柱状进来的原料水均匀分布到每一根换热管里。布水问题也是降膜式多效蒸馏水机核心问题，为此，从国际上来说，从业的技术人员做了很多努力，采取了多种措施，也产生了多种布水机构，并且大家还在一直努力着。对于降膜蒸发来说，形成“原料液是沿着加热管壁呈传热效果最佳的膜状流动”的状态必须满足以下几个条件：合适的水量；每根换热管获取相等的水量；原料水沿换热管内壁均匀呈膜状下降。
  降膜式多效蒸馏水机我们已经有三十多年的应用经历，对它的流程、工作原理、实际应用效果我们已经很熟悉了。但是它毕竟不是我们自己知识产权的产品，对于它的本质的理论性的深层次的问题理解的还是有差距。也就是说对于降膜式多效蒸馏水机来说到目前我们国产仿制品的技术水平和国际上还是有一定的距离。
  降膜式蒸发与多效蒸发技术的结合从原理上来讲是个不错的想法，但是这种设计的天然缺陷是不可能实现“原料液是沿着加热管壁呈传热效果最佳的膜状流动”。当然也不可能期望设备运行（产水温度）稳定。
未完，待续！

xqliu

学习一下啦，谢谢提供分享。

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降膜式多效蒸馏水机原料水的典型流程是：原料水泵将原料水打入高温冷凝器再依次进入预热器再依次通过蒸发器最终由末效蒸发器排出浓缩水，可以看出蒸发器一至末效通过的原料水量是不一样的，换句话说任何一效都不可能满足降膜蒸发的理想条件，使换热效率低下且不稳定。再者我们知道，蒸发是在液体表面发生的，饱和蒸汽与水有一个互相转化的过程，简单地说饱和蒸汽可以发生由气相转化成液相同时水由液相转化成气相的转化过程。降膜式多效蒸馏水机蒸发器蒸发产生的二次蒸汽应该向上运动，尽快离开液体表面，但是我们知道实际上是水汽两相混合物一起是向下运动直至底部进行水气分离，在这个过程中会使气相更多的转化为液相，以饱和水的形态进入下一效。上文我们提到加快蒸发速度的条件之一是“加快液体蒸发表面的空气流动速度”，显然降膜式多效蒸馏水机的蒸发不能满足这一条件。这也是造成其换热效率低下的一个因素。也就是说降膜式多效蒸馏水机有两大因素(缺陷)直接影响到蒸发效率。当然，布水的因素也是影响热效率的重要因素之一，在不能形成理想的降膜蒸发，不能使二次蒸汽尽快离开液体表面的情况下只能寄希望于能够把水尽量布均匀以期能够提高一些效率，但是恰恰布水问题也是一个难题，有众多的技术人员在为此做着不懈的努力。
  （我们在此只限技术交流，大家有不同理论可以交流）
    待续

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沸腾与“膜”式蒸发是两个概念，沸腾是指液体受热超过其饱和温度时，在液体内部和表面同时发生剧烈汽化的现象。 影响沸腾速度的因素：液体体积和原先的温度，原先的温度是指液体被沸腾加热前液体的初温。液体沸腾时会在传热面产生气泡，气泡越到液体上层越大，会到液体表面后破裂，气相离开液体表面。沸腾可以理解为”膜”式蒸发的一个阶段或一个组成部分。
蒸馏水机的核心在于“蒸馏”，蒸馏是一种热力学的分离工艺，它利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。
对于蒸馏水机而言，从本质上来讲就是在研究“蒸和馏”（我们姑且这么论述）。单效蒸馏塔式蒸馏水机解决了“蒸”的问题，而”馏”需要外加冷却水，大量的热量白白丧失。   
热压式蒸馏水机有立式和卧式之分，MVR压缩机本质上不是蒸发的范畴，它是将电能转化为机械能再转化为内能的能量转化技术设备，目的是提高一些二次蒸汽的内能，将二次蒸汽再次用于蒸发，这样解决了单效蒸馏塔式蒸馏水机“馏”的问题，在这个意义上来说有一定的技术进步意义。但是，热压式蒸馏水机的“蒸”的核心主题没有技术进步，我们可以将其列为”沸腾蒸发”的范畴。热压式蒸馏水机节约了工业蒸汽，但是以牺牲大量的电能为代价的。
降膜式多效蒸馏水机将“膜”式蒸发理论应用于蒸馏水机是一个重大的进步，多效式蒸发技术与“膜”式技术的结合从理论上来讲具有重大的技术进步意义。它在一定程度上达到了“蒸”和“馏”的“和谐”。但是上文提到的降膜蒸发和多效蒸发的技术和结构的问题限制了单项技术优势的发挥。

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  “沸腾”与升膜蒸发不同，上文我们提到：沸腾是指液体受热超过其饱和温度时，在液体内部和表面同时发生剧烈汽化的现象。怎么理解呢？比如我们用容器烧水，我们知道首先会在受热最强的部位产生气泡，这时液体还没有沸腾，沸腾前的气泡，越到液体上面，就越小，原因是对液体加热时，液体上层温度比下层低，液体上层对气体的溶解能力也就比下层强。气泡中，部分在下层无法溶解在液体中的气体浮到了温度较低的上层，又溶解在了液体里，使气泡变小。沸腾前产生的气泡，绝大多数未到达液体表面就已变小消失。而沸腾时的气泡，是液体汽化后的蒸气，这种气泡越到液体上层越大。这是因为下层的气泡在上浮的过程中，又与其它气泡混合，使气泡越来越大。沸腾时产生的气泡会到液体表面后破裂。生活中的经验是可以根据声音判断水有没有“开”。
  沸腾蒸发是和升膜蒸发不同的概念。根据加速蒸发的三个条件我们可以看出沸腾蒸发不具有“增大液体的蒸发表面积；加快液体蒸发表面的空气流动速度”的特征。
   对于蒸馏水机，大家的印象中很早就有“升膜式蒸馏水机”，如美国Barnstend、德国Pharmaplan、瑞典HAFER等，但从本质上讲他们都属于“沸腾蒸馏水机”，他们的蒸发器符合沸腾蒸发的特征。从蒸馏水机领域来看，“沸腾式多效蒸馏水机”的节能效果要明显优于“降膜式多效蒸馏水机”
   对于纯蒸汽发生器，大家通常理解为是“多效蒸馏水机”的“一效”。降膜式纯蒸汽发生器占据比较大的市场份额。市场上还有一种大家并不陌生的“升膜式纯蒸汽发生器”，一个双管板换热器（此处俗称蒸发器）带着一个高个子分离器，它们用一个粗管道做成连通器。到现在大家应该明白了它应该叫什么？您答对了，应该叫“沸腾式纯蒸汽发生器”。
   沸腾蒸发、降膜式蒸发、升膜式蒸发是不同的蒸发形式，他们各有明确的技术特征和确定的技术特性。那升膜式蒸发的特征和特性是什么呢？

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升膜式蒸发：液体在沸腾过程中产生的蒸汽气泡上升，上升的气泡汇集变大继续上升，产生的升力使液体与蒸汽并流向上流动，在向上流动过程中不断吸收热量使蒸汽量增加，当蒸汽气泡突破液体的阻力在管道中心部分高速向上流动的过程中会使液体在管壁上产生向上的流动，产生爬膜，从而形成升膜蒸发。
升膜式蒸发完全符合了加速液体蒸发速度所应具备的三个基本特征，在形成完美的“膜”状蒸发的同时尽快地移走了产生的二次蒸汽，完全满足“原料液是沿着加热管壁呈传热效果最佳的膜状流动”的要求。所以升膜式蒸发的热效率是非常高的。有一个细节大家可能会问：布水问题怎么解决？对了，您很聪明，是靠重力布水，您说能不匀吗！
升膜式蒸发不是我们的创造，它是一个众所周知的技术。
多效技术也不是我们的创造，它也是一个常用的节能技术。
河北中然制药设备有限公司所做的只不过是将升膜蒸发技术和多效蒸发技术进行了整合，是两项节能技术的完美结合，最终达到了1+1>2的效果。
升膜式多效蒸馏水机成功突破了升膜式蒸发技术与多效式蒸发技术综合运用的世界难题，引领了蒸馏水机领域的发展方向。
至此，我们对“膜”有了更深的认识，我们都成了懂“膜”的人。
对“膜”的小总结
    1、”膜“是一种物理现象
    2、“膜”是蒸发理论研究的一个重要内容
    3、“膜”是加快蒸发速度，提高热效率的的一个技术手段
    4、“膜”的形成条件受原料液性质、原料液原先温度、加热热源条件、蒸发器的物理几何条件、原料液的供给条件等等因素的影响
    5、“膜”的稳定性决定了换热效率，稳定条件下的“膜”状蒸发换热效率是稳定的
    通过以上分析我们知道（在我们讨论的范畴）：对于热力蒸发，效率最高的是升膜式蒸发，其次为沸腾式蒸发，再次为降膜式蒸发
   按蒸发方式可以将蒸馏水机（纯蒸汽发生器）分为：
    a.沸腾式，代表：单效蒸馏塔式蒸馏时机、热压式蒸馏水机、美国Barnstend、德国Pharmaplan、瑞典HAFER、意大利Stilmas纯蒸汽发生器等
b.降膜式，代表：芬兰FINNAQUA、德国：SUDMO、意大利Stilmas等
C.升膜式，代表：中国CRPE

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由于升膜式多效蒸馏水机的销量直线上升，市场的认可度和知名度与日俱增，根据企业发展需要河北中然制药设备有限公司诚聘销售总监及市场总监等精英人才。公司会有优厚的待遇及配套政策措施。中然的平台有足够大空间来施展才华，有远大的前程大家来分享。请朋友们相互转告，对您的帮助表示感谢！

天马星空

学习了，膜还是有些深奥。

lqthjm

谢谢楼主分享