14.7.6. Thin-layer or wiped-film ev

14.7.6. Thin-layer or wiped-film evaporators
This type of unit, known also as a thin-film evaporator is shown in Figure 14.24. It consists
of a vertical tube, the lower portion of which is surrounded by a jacket which contains the
heating medium. The upper part of the tube is not jacketed and this acts as a separator. A
rotor, driven by an external motor, has blades which extend nearly to the bottom of the
tube, mounted so that there is a clearance of only about 1.3 mm between their tips and
the inner surface of the tube. The liquor to be concentrated is picked up as it enters by the


rotating blades and thrown against the tube wall. This action provides a thin film of liquid
and sufficient agitation to give good heat transfer, even with very viscous liquids. The
film flows down by gravity, becoming concentrated as it falls. The concentrated liquor is
taken off at the bottom by a pump, and the vapour leaves the top of the unit where it is
passed to a condenser. Development of this basic design has been devoted mainly to the
modification of the blade system. An early alternative was the use of a hinged blade. In
this type of unit the blade is forced on to the wall under centrifugal action, the thickness
of the film being governed by a balance between this force and the hydrodynamic forces
produced in the liquid film on which the blade rides. The first experimental comparison
of the fixed and hinged blade wiped-film evaporators was that of BRESSLER(32)
. For each
type of blade there appeared to be an optimum wiper speed beyond which an increase
had no further effect on heat transfer. This optimum was reached at a lower speed with
the hinged blade. Other agitator designs in which the blades, usually made from rubber,


graphite or synthetic materials, actually scrape the wall have been studied. The use of
nylon brushes as the active agitator elements has been investigated by MCMANUS(33) using
a small steam heated evaporator, 63 mm internal diameter and 762 mm long. Water and
various aqueous solutions of sucrose and glycerol were tested in the evaporator. A notable
feature of the unit was the high heat fluxes obtained with the viscous solutions. Values
as high as 70 kW/m2 were obtained when concentrating a 60 per cent sucrose feedstock
to 73 per cent, at a film temperature difference of 16.5 deg K with a wiper speed of
8.3 Hz. The fluxes obtained for the evaporation of water under similar conditions were
nearly 4.5 times higher. A detailed analysis of the heat transfer mechanism, based on
unsteady-state conduction to the rapidly renewed film, was presented. Similar analyses
are to be found in the work of HARRIOTT(34) and KOOL(35)
. Close agreement between
the theory and experimental data confirmed the appropriateness of the model chosen to
represent the heat transfer process. The theory has one main disadvantage, however, in
that a satisfactory method for the estimation of liquid film thickness is not available. The
most important factor influencing the evaporation coefficient is the thermal conductivity
of the film material, and that the effects of viscosity and wiper speed which is inversely
proportional to the heating time t, are of less significance.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

14.7.6 ทินเลเยอร์ หรือ ฟิล์มคอยควบหน่วย ยังเรียกว่าการระเหยแบบฟิล์มชนิดนี้จะแสดงในรูป 14.24 ประกอบไปด้วยของท่อแนวตั้ง ส่วนล่างซึ่งล้อมรอบ ด้วยแจ็คเก็ตที่ประกอบด้วยการเครื่องทำความร้อนปานกลาง ส่วนบนของหลอดเป็นโลหะแบบไม่ และนี้ทำหน้าที่เป็นตัวแบ่ง Aใบพัด ขับเคลื่อน ด้วยมอเตอร์ภายนอก มีใบมีดซึ่งขยายเกือบไปด้านล่างของตัวหลอด การติดตั้งเพื่อให้มีการกวาดล้างเพียงประมาณ 1.3 มม.ระหว่างคำแนะนำ และผิวด้านในของหลอด เหล้าจะเข้มข้นหยิบขึ้นมาขณะเข้าสู่โดยการใบพัดหมุน และโยนกับผนังท่อ การกระทำนี้ให้ฟิล์มของเหลวและความปั่นป่วนพอจะให้ถ่ายเทความร้อนดี แม้จะ มีของเหลวความหนืดมาก การฟิล์มไหลลงตามแรงโน้มถ่วง กลายเป็นเข้มข้น ตามตรง เป็นสุราที่เข้มข้นนำมาปิดที่ด้านล่าง โดยเครื่องสูบน้ำ และไอใบด้านบนของหน่วยส่งผ่านไปยังคอนเดนเซอร์ มีการทุ่มเทพัฒนาออกแบบพื้นฐานนี้ส่วนใหญ่ไปการปรับเปลี่ยนระบบใบมีด ทางเลือกแรกคือ การใช้ใบมีดแบบบานสวิง ในหน่วยใบมีดชนิดนี้ถูกบังคับไปยังผนังภายใต้แรงเหวี่ยง การกระทำ ความหนาฟิล์มที่ถูกควบคุม โดยความสมดุลระหว่างแรงนี้และแรงอุทกพลศาสตร์ผลิตในฟิล์มของเหลวที่ขี่ใบมีด การเปรียบเทียบการทดลองแรกของใบมีด และบานพับคง เช็ดฟิล์มควบเป็นที่ของ BRESSLER(32). สำหรับแต่ละชนิดของใบมีดมีปรากฏความเร็วเกินระดับที่ปัดน้ำฝนที่เหมาะสมที่จะเพิ่มขึ้นก็ไม่มีผลต่อในการถ่ายเทความร้อน ที่เหมาะสมนี้ก็มาถึงที่ความเร็วต่ำด้วยใบบานพับ ออกแบบกวนอื่น ๆ ที่ใบมีด มักจะทำจากยางแกรไฟต์หรือวัสดุสังเคราะห์ จริงขูดผนังได้รับการศึกษา การใช้งานแปรงไนล่อนเป็นองค์ประกอบใช้งานอยู่กวนได้รับการตรวจสอบ โดย MCMANUS(33) ใช้ไอน้ำขนาดเล็กเป็นความร้อนระเหย 63 มม.เส้นผ่าศูนย์กลางภายใน และ 762 มม.ยาว น้ำ และละลายต่าง ๆ ของซูโครสและกลีเซอรอลรับการทดสอบในเครื่องระเหย โดดเด่นคุณลักษณะของหน่วยเป็นตัวช่วยหลอมความร้อนสูงที่ได้รับจากการแก้ปัญหาที่มีความหนืด ค่าสูงเป็น 70 kW/m2 ได้รับเมื่อมุ่งเน้นวัตถุดิบน้ำตาลซูโครสร้อยละ 60ถึง 73% ในความแตกต่างอุณหภูมิฟิล์มของ 16.5 องศา K กับเปอร์ความเร็วของ8.3 Hz มีตัวช่วยหลอมที่ได้รับสำหรับการระเหยของน้ำภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายกันเกือบ 4.5 เท่าเดิม การวิเคราะห์รายละเอียดของความร้อนถ่ายโอนกลไก อิงถ้าสถานะการนำภาพยนตร์ใหม่อย่างรวดเร็ว ถูกนำเสนอ วิเคราะห์คล้ายกันจะพบในงานของ HARRIOTT(34) และ KOOL(35). ปิดข้อตกลงระหว่างทฤษฎีและการทดลองข้อมูลยืนยันความเหมาะสมของรูปแบบที่เลือกแสดงถึงกระบวนการถ่ายโอนความร้อน ทฤษฎีมีข้อเสียหลักอย่างหนึ่ง อย่างไรก็ตาม ในว่า วิธีการน่าพอใจสำหรับการประเมินความหนาของฟิล์มของเหลวไม่มี การปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อสัมประสิทธิ์การระเหยคือ การนำความร้อนวัสดุฟิล์ม และ ผลกระทบของความหนืดและคุณสมบัติของความเร็วซึ่งเป็นตรงกันข้ามสัดส่วนความร้อนที่เวลา t มีความสำคัญน้อยกว่า

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

14.7.6 บางชั้นหรือเช็ดฟิล์มระเหย
ชนิดนี้หน่วยยังเป็นที่รู้จักเครื่องระเหยแบบฟิล์มบางแสดงในรูปที่ 14.24 มันประกอบด้วย
หลอดแนวตั้งส่วนล่างของซึ่งล้อมรอบด้วยแจ็คเก็ตที่มีการ
สื่อความร้อน ส่วนบนของท่อไม่ได้เสื้อและทำหน้าที่เป็นตัวคั่น
ใบพัดขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ภายนอกมีใบมีดซึ่งขยายเกือบไปที่ด้านล่างของ
ท่อที่ติดตั้งเพื่อให้มีการกวาดล้างของเพียงประมาณ 1.3 มมระหว่างเคล็ดลับของพวกเขาและ
พื้นผิวด้านในของหลอด สุราจะเข้มข้นหยิบขึ้นมาในขณะที่มันเข้ามาโดยใบมีดหมุนและโยนกับผนังหลอด การดำเนินการนี้ยังมีฟิล์มบางของของเหลวปั่นป่วนและเพียงพอที่จะให้การถ่ายโอนความร้อนที่ดีแม้จะมีของเหลวหนืดมาก ฟิล์มไหลลงมาตามแรงโน้มถ่วงกลายเป็นความเข้มข้นที่มันตก สุราเข้มข้นนำตัวออกจากที่อยู่ด้านล่างโดยปั๊มและไอใบด้านบนของหน่วยที่มันเป็นส่งผ่านไปยังคอนเดนเซอร์ การพัฒนาพื้นฐานการออกแบบนี้ได้รับการอุทิศส่วนใหญ่จะปรับเปลี่ยนระบบใบมีด เป็นทางเลือกต้นคือการใช้ใบมีดบานพับ ในประเภทของหน่วยนี้ใบมีดถูกบังคับบนผนังภายใต้การกระทำแบบแรงเหวี่ยง, ความหนาของฟิล์มที่ถูกควบคุมโดยความสมดุลระหว่างพลังนี้และกองกำลังอุทกพลศาสตร์ผลิตในภาพยนตร์เรื่องของเหลวที่ขี่ใบมีด การเปรียบเทียบการทดลองครั้งแรกของการแก้ไขและบานพับระเหยใบเช็ดฟิล์มเป็นที่ของ Bressler (32) สำหรับแต่ละประเภทของใบมีดมีที่ดูเหมือนจะเป็นความเร็วที่เหมาะสมที่ปัดน้ำฝนเกินกว่าที่เพิ่มขึ้นไม่มีผลต่อการถ่ายเทความร้อน ที่เหมาะสมนี้ก็มาถึงที่ความเร็วต่ำกว่าที่มีใบมีดบานพับ การออกแบบก่อกวนอื่น ๆ ที่ใบมีดที่มักจะทำจากยางไฟท์หรือวัสดุสังเคราะห์จริงขูดผนังได้รับการศึกษา การใช้แปรงไนลอนเป็นองค์ประกอบปลุกปั่นใช้งานที่ได้รับการตรวจสอบโดย MCMANUS (33) โดยใช้ไอน้ำขนาดเล็กระเหยอุ่น 63 มิลลิเมตรเส้นผ่าศูนย์กลางภายในและยาว 762 มิลลิเมตร น้ำและสารละลายต่างๆของน้ำตาลซูโครสและกลีเซอรอลได้รับการทดสอบในการระเหย เด่นเป็นคุณลักษณะของหน่วยเป็นฟลักซ์ความร้อนสูงได้ด้วยโซลูชั่นที่มีความหนืด ค่าสูงที่สุดเท่าที่ 70 กิโลวัตต์ / m2 เมื่อได้รับการมุ่งเน้น 60 ร้อยละซูโครสวัตถุดิบร้อยละ 73 ที่แตกต่างของอุณหภูมิฟิล์ม 16.5 องศา K ด้วยความเร็วที่ปัดน้ำฝนของ8.3 เฮิร์ตซ์ ฟลักซ์ที่ได้รับสำหรับการระเหยของน้ำภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายกันเป็นเกือบ 4.5 เท่าสูง การวิเคราะห์รายละเอียดของกลไกการถ่ายโอนความร้อนขึ้นอยู่กับสภาพที่ไม่มั่นคงของรัฐการนำภาพยนตร์ต่ออายุอย่างรวดเร็วถูกนำเสนอ การวิเคราะห์ที่คล้ายกันจะพบในการทำงานของ Harriott (34) และ Kool The (35) ปิดข้อตกลงระหว่างทฤษฎีและการทดลองข้อมูลที่ได้รับการยืนยันความเหมาะสมของรูปแบบที่เลือกที่จะเป็นตัวแทนของกระบวนการถ่ายโอนความร้อน ทฤษฎีที่มีหนึ่งข้อเสียเปรียบหลักอย่างไรก็ตามในที่วิธีการที่น่าพอใจสำหรับการประมาณความหนาของฟิล์มของเหลวไม่สามารถใช้ได้ ปัจจัยที่สำคัญที่สุดที่มีอิทธิพลต่อค่าสัมประสิทธิ์การระเหยที่การนำความร้อนของวัสดุฟิล์มและว่าผลของความหนืดและความเร็วในการปัดน้ำฝนซึ่งเป็นผกผันสัดส่วนกับความร้อนเวลา T, มีความสำคัญน้อย