脂肪酸甲酯降膜蒸發(fā)器傳熱及流體力學(xué)性能研究.pdf

1、脂肪酸甲酯又稱生物柴油,是由動(dòng)植物油脂與甲醇通過(guò)交酯化反應(yīng)而生成的，其具有各種優(yōu)良的性能，被世界各國(guó)視為較有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N新型綠色能源。工業(yè)上生產(chǎn)生物柴油主要利用廢棄的油脂為原料，以酸、堿催化其與甲醇反應(yīng)得到粗甲酯，再利用減壓分餾工藝得到精制脂肪酸甲酯。
　　利用傳統(tǒng)的多管排列式蒸發(fā)器對(duì)高粘度、易結(jié)垢的粗甲酯進(jìn)行蒸發(fā)，容易造成布液器堵塞,且結(jié)垢后的傳熱管難以清理。因此，針對(duì)該類物質(zhì)的性質(zhì)，本文設(shè)計(jì)了一種新型的蒸發(fā)器，并搭建試驗(yàn)臺(tái)，

2、對(duì)蒸發(fā)器的蒸發(fā)傳熱性能進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，為該類蒸發(fā)器的設(shè)計(jì)提供參考。
　　本文首先以降膜蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的操作流程及設(shè)定的蒸發(fā)量為依據(jù)，對(duì)試驗(yàn)系統(tǒng)中所需要的主要設(shè)備，如降膜蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)、液體分布器、電加熱組件、冷凝器及儲(chǔ)罐等進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了安裝及調(diào)試。
　　然后利用調(diào)試好的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了降膜蒸發(fā)傳熱試驗(yàn)。首先對(duì)常壓下，不同進(jìn)料流量和進(jìn)料溫度下，液體分布器的布膜效果及不同錐度角的蒸發(fā)器筒壁上液膜流動(dòng)的狀態(tài)進(jìn)行了試驗(yàn)

3、，確定了在物料蒸發(fā)溫度下保證物料成膜流動(dòng)的最佳流量范圍為1.3～3.0m3/h。然后對(duì)蒸發(fā)器輸入加熱功率對(duì)蒸發(fā)傳熱的影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)在湍流狀態(tài)下，降膜傳熱系數(shù)隨熱通量的增大，表現(xiàn)出初期短暫增大而又逐漸減小的趨勢(shì)，并確定了后續(xù)其他單因素試驗(yàn)的最佳輸入電壓（300V）。接著在選定的輸入功率及流量范圍下，對(duì)降膜蒸發(fā)傳熱系數(shù)和筒體半錐度角及降膜流動(dòng)雷諾數(shù)之間的關(guān)系進(jìn)行試驗(yàn)研究，結(jié)果表明：蒸發(fā)器筒體錐度角的存在能夠有效的改善液膜流動(dòng)狀態(tài)，增強(qiáng)