刮板系统将物料均匀刮在加热壁上主要通过以下几种方式实现:
- 离心力作用:对于滑动刮板,刮板被安装在转子的刮板导槽内,转子旋转时产生离心力,使刮板沿径向甩向蒸发筒体内壁面。离心力还会作用于进入蒸发器的物料,使物料在被刮板刮动之前,就有向加热壁面分布的趋势,有助于后续刮板将其均匀刮开。如在一些大型的化工生产用刮板式薄膜蒸发器中,转子以较高速度旋转,产生的离心力能使物料快速贴向加热壁。
- 刮板的刮动:
- 滑动刮板:随转子一起作圆周运动,其刮动使物料在蒸发壁面上呈膜状湍流状态。刮板端面加工有呈一定角度的导液槽,可引导物料在被刮动时按照一定方向和规律流动,从而更均匀地分布在加热壁上。
- 固定刮板:被刚性连接在转子上,与蒸发筒身内壁的间隙很小。在转子带动下,固定刮板紧贴加热壁面旋转,将与之接触的物料不断地在加热面上刮动,使其形成均匀的薄膜。由于其与壁面间隙固定且较小,对于高粘度及易起泡沫物料,能精准地将物料均匀刮开。
- 铰链刮板:采用活动铰链方式安装在转架上,当转子转动时,受离心力作用,刮板被紧压在蒸发筒体内壁,并与壁面呈一定角度在壁面滑动。这种刮板在刮动过程中能更好地适应加热壁面的形状变化,对于易在加热面上结垢的物料,可将物料均匀刮成薄膜的同时,防止壁面结垢,保证物料均匀分布。
- 重力作用:物料由蒸发器上部加入后,在重力作用下会自然下落。在下落过程中,刮板与物料接触并将其刮向加热壁面。重力与刮板的刮动相结合,使得物料在沿加热壁面下降的过程中,能够更均匀地覆盖在加热壁上。例如对于一些粘度较低的物料,重力的辅助作用能帮助刮板更顺利地将物料铺展在加热壁上。
- 布料器辅助:部分刮板式薄膜蒸发器中,设有安装在转子上的布料器。从切线方向进入蒸发器的物料,先通过旋转的布料器被连续均匀地呈膜上泼布在蒸发面上,为刮板进一步将物料均匀刮在加热壁上做好前期准备,使物料在加热壁上的初始分布更加均匀。