第五章蒸发练习题一填空题1中央循环管式蒸发器又称_ 。由于中央

双效降膜蒸发器工作原理及其在制药行业的运用(精)

做客专家：南京金日制药装备有限公司高级工程师陈晓东 本期议题：双效浓缩器具有节能优势 浓缩工段对于制药企业来说是能耗的重头。在很多企业，其能耗要占到企业蒸气总消耗的60%以上。目前，有不少制药企业在浓缩工段仍使用单效浓缩器，这是很不经济的。据估算，双效浓缩器比单效浓缩器节省蒸气消耗45%以上，节约冷却用水47%以上，而且也可减少对环境的污染。 ■单效浓缩设备能耗大探因 单效外循环浓缩器装置主要是由加热器、蒸发器、冷凝器、冷却器和受液罐组成。需要浓缩的料液通过加热器的管程受蒸气加热达到沸点温度，经上升管由切线方向进入蒸发室迅速蒸发。其中未经汽化、比重较大的液滴受离心力的作用而被甩到器壁上，从而在重力的作用下，下落到蒸发器下部，由于蒸发器与加热器是通过下降管互相连接的装置，故未能蒸发的液体又通过下降管回到加热器中再被加热，如此循环加热蒸发，使得溶液中的溶媒不断汽化被带出，使溶液中的溶质浓度不断升高，最终达到所需要的浓度。而已经汽化的溶媒蒸气则从蒸发器上口通过捕沫器进入冷凝器被冷凝成液体再进入下方的接收器中，根据需要可以回收利用。 这里的能源消耗主要是两个方面：一是在加热器内用于加热稀溶液使溶液中溶媒蒸发所消耗的生蒸气；另一个就是使已经汽化的溶媒蒸气再冷凝成溶媒液体时，在冷凝器中所需要的冷却水。前者需要供给热量，而后者需要带走热量。被加热的溶液所产生的溶媒蒸气含有大量的热能，在这里不但没有得到利用，相反还要消耗大量的冷却水来冷却它。产量越大，即蒸发量越大，供给的热量越多，所需的蒸气就越多，而同时所消耗的冷却水也越多。这就是单效浓缩器能耗大的原因所在。 ■双效浓缩器节能原因探究

单效中央循环管蒸发器

食品工程原理课程设计说明书 番茄汁单效连续加料蒸发装置的设计 ： 学号： 班级： 年月日 设计任务书

目录1.前言

1.1 概述 1.2蒸发器选型 2.单效蒸发工艺计算 2.1 物料衡算 2.2 热量衡算 2.3 传热面积计算 2.4 计算结果列表 3.蒸发器主体工艺设计 3.1 加热管的选择和管数的初步估计 3.1.1 加热管的选择和管数的初步估计 3.1.2 循环管的选择 3.1.3 加热室直径的确定 3.1.4 分离室直径与高度的确定 3.2 接管尺寸的确定 3.3 进料方式及加热管排布方式的确定 3.3.1进料方式的确定 3.3.2加热管排布方式的确定 3.4 仪表、视镜与人孔的确定 3.5 蒸发器主要部件规格列表 4.蒸发装置的辅助设备 4.1 气液分离器 4.2 蒸汽冷凝器 5.结语 致谢 附表 参考文献 1.前言 1·1 概述

食品工程原理是食品工程与科学专业主要课程之一，食品工业包含诸多的单元操作，如蒸发、结晶、杀菌等，本课程均有介绍。本次设计题目为番茄汁单效连续加料蒸发装置的设计。通过设计，一方面提高学生对食品工业单元操作的认识，另一方面加深学生对食品工程原理课程的理解与掌握。 本设计涉及的单元操作为蒸发。蒸发是典型的传热过程，即是将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾，使其中的挥发性溶剂部分汽化从而将溶液浓缩的过程。蒸发是一种分离操作，广泛应用于化工、轻工、制药和食品等许多工业中溶剂为挥发性而溶质为非挥发性的场合。在许多场合，蒸发系统的热量经济性成为整个生产流程的关键因素。工业上蒸发主要以浓缩和分离为主要目的。本设计以浓缩为主要目的，设计出将番茄汁的可溶性固形物含量由8％浓缩为40％的单效连续加料蒸发装置。 本设计首先确定浓缩罐的处理能力为6t/h番茄汁原浆。 根据选用蒸发器的特点进行物料衡算、热量衡算，进一步确定换热器的传热面积。根据经验及相关文献，选取加热管的长度为1.3m，管径为50mm。进而确定加热管数目，并确定排布方式。根据加热管截面积与中央循环管的截面积的关系以及中央循环管直径与加热室直径的关系确定中央循环管的直径和加热室的直径。从而完成加热室的设计；根据分离室与加热室的比例关系确定分离室的尺寸；根据物料流量及特性确定各输送管道的直径、选材以及其他部位的选材并确定定气液分离器以及冷凝器的型 号；最后在需要的部位安装相关仪表、视镜以及人孔。 1·2蒸发器选型 蒸发操作的蒸发器有悬筐式蒸发器、强制循环蒸发 器、升膜式蒸发器、降膜式蒸发器、中央循环管式蒸发 器等，本设计采用的是中央循环管式蒸发器，其简介如 下： 1·2·1结构和原理 其下部的加热室由垂直管束组成，中间由一根直径 较大的中央循环管。当加热室液体被加热沸腾时，中央 循环管气液混合物的平均密度较大；而其余加热管气液 混合物的平均密度较小。在密度差的作用下，溶液由中 央循环管下降，而由加热管上升，做自然循环流动。溶液的循环流动提高了沸腾表面传热系数，强化了蒸发过程。二次蒸汽于蒸发室中经气液分离器与溶液分离后上升，由冷凝器冷凝。

中央循环蒸发器的设计

食品工程原理课程设计说明书 中央循环蒸发器的设计 姓名： 学号： 班级： X年X月X日

一 《食品工程原理》课程设计任务书 一 《食品工程原理》课程设计任务书 ..............................................................................2 (1)．设计课题 .......................................................................................................................3 (2)．设计条件 .......................................................................................................................3 (3).设计要求 ..........................................................................................................................3 (4).设计意义 ......................................................................................................................3 (5).主要参考资料...............................................................................................................3 二 设计方案的确定 ..............................................................................................................4 三 设计计算 ........................................................................................................................4 3.1.总蒸发水量 ..................................................................................................................4 3.2.加热面积初算 ..............................................................................................................4 （1）估算各效浓度 ..............................................................................................................4 （2）沸点的初算 ..................................................................................................................5 （3）温度差的计算 ..............................................................................................................5 （4）计算两效蒸发水量1W ，2W 及加热蒸汽的消耗量 1D ..........................................6 （5）总传热系数K 的计算 ..................................................................................................7 （6）分配有效温度差，计算传热面积 ..............................................................................9 3.3.重算两效传热面积 ....................................................................................................... 10 （1）.第一次重算 .............................................................................................................. 10 3.4 计算结果 ...................................................................................................................... 11 四.简图 .. (15)

翅片式蒸发器

翅片式蒸发器 蒸发器是制冷四大件中很重要的一个部件，低温的冷凝“液”体通过蒸发器，与外界的空气进行热交换，“气”化吸热，达到制冷的效果。 中央循环管式蒸发器 蒸发器 evaporator & vaporizer 蒸发器分为循环型和膜式两大类。 主要由加热室和蒸发室两部分组成。加热室向液体提供蒸发所需要的热量，促使液体沸腾汽化；蒸发室使气液两相完全分离。加热室中产生的蒸气带有大量液沫，到了较大空间的蒸发室后，这些液体借自身凝聚或除沫器等的作用得以与蒸气分离。通常除沫器设在蒸发室的顶部。 蒸发器按操作压力分常压、加压和减压3种。按溶液在蒸发器中的运动状况分有：①循环型。沸腾溶液在加热室中多次通过加热表面，如中央循环管式、悬筐式、外热式、列文式和强制循环式等。②单程型。沸腾溶液在加热室中一次通过加热表面，不作循环流动，即行排出浓缩液，如升膜式、降膜式、搅拌薄膜式和离心薄膜式等。③直接接触型。加热介质与溶液直接接触传热，如浸没燃烧式蒸发器。蒸发装置在操作过程中，要消耗大量加热蒸汽，为节省加热蒸汽，可采用多效蒸发装置和蒸汽再压缩蒸发器。蒸发器广泛用于化工、轻工等部门。 医学中蒸发器vaporizer 挥发性吸入麻醉药在室温下均呈液态。蒸发器能有效地将挥发性麻醉药液蒸发为气体，并能精确地调节麻醉药蒸气输出的浓度。麻醉药的蒸发需要热量，蒸发器周围的温度是决定挥发性麻醉药蒸发速度的主要因素。当代的麻醉机广泛采用了温度一流量补偿型蒸发器，即在温度或新鲜气流量发生变化时，能通过自动补偿机制来保持挥发性吸入麻醉药蒸发速度恒定，从而保证吸入麻醉药离开蒸发器的输出浓度稳定。由于不同挥发性吸入麻醉药的沸点和饱和蒸气压等物理特性不同，因此，蒸发器具有药物专用性，如恩氟烷蒸发器、异氟烷蒸发器等，相互不能通用。现代麻醉机的蒸发器多放置在麻醉呼吸环路之外，有单独的氧气气流与之连接，蒸发出的吸入麻醉药蒸气与主气流混合后再供病人吸入。

单效外循环浓缩器使用维护操作规程

单效外循环浓缩器使用维护操作规程 1.目的：建立一个单效外循环浓缩器使用维护操作规程。 2.范围：适用于单效外循环浓缩器的使用维护操作。 3.责任；车间主任、维修人员、岗位操作人员对本规程的实施负责。 4.结构：单效外循环浓缩器由加热室、蒸发室、水冷凝系统三部分组成。 5.工作原理： 蒸汽进入加热室，在真空的作用下，在加热室与蒸发室之间形成循环，雾化产生的水蒸汽进入冷凝器经循环水冷却，进入储水罐，最后排放掉，蒸发量与温度、真空度有关，应随时调整真空度、温度至规定范围使设备达到最大浓缩量。 6.使用操作程序： 6.1浓缩操作 6.1.1操作前检查：检查冷凝水是否循环，蒸汽压力是否在0.09～0.3Mpa之间；真空泵是否可以正常开启；蒸汽阀、进液阀、排空阀等阀门是否可以正常开启关闭，蒸发器及视镜是否完好，是否有泄漏。 6.1.2开冷凝水：循环水泵开启后，打开冷凝器旁循环水进水口处小阀门，检查循环水是否开通。 6.1.3上药液：先将药液从贮罐打入高位计量罐； 6.1.4开启真空：开启真空泵，真空度控制在0.04Mpa～0.08Mpa之间： 6.1.5进液:打开进液阀匀速加入药液，使液面达到下视镜下沿位置，关闭进液阀； 6.1.6通蒸汽：蒸汽压力不超过0.3Mpa。 6.2加热浓缩： 6.2.1先使排空阀完全关闭，使真空度在-0.07Mpa左右，逐渐开启蒸汽，待药液沸腾时稳定蒸汽压力； 6.2.2浓缩的最佳状态时温度在60～70℃之间，真空度在控制在-（0.06～0.08）Mpa 之间，蒸汽压力不超过0.1Mpa； 6.2.3浓缩过程当液面低于下视镜下沿约10cm时开启进液阀补液，至视镜下沿时关闭进液

蒸发器设计说明书

KNO3水溶液三效并流蒸发系统设计 摘要：蒸发是化工生产中重要的单元操作，普遍应用于化工、医药、食品等行业中。本次课程设计的任务是设计三效并流蒸发装置，将10% KNO3溶液浓缩至40%，年处理量为5×104吨。采用中央循环管型蒸发器。设计工作主要包括工艺设计计算，蒸发器传热面积优化编程，蒸发器工艺尺寸的设计计算及辅助设备的选型计算，主要设备的强度校核，管道及各种连接件的选型，工艺流程图及蒸发器装配图的绘制。 关键词：三效并流蒸发装置；蒸发；KNO3 Abstract: Evaporation is an important unit operation in chemical process. It finds wide application in such fields as chemical industry, pharmaceutical industry, food industry and so on. The task is to design a three-effect forward flow evaporation system to concentrate 20,000 ton/year of KNO3aqueous solution from 10% to 40%. Standard evaporator (evaporator with central circulation downcomer) was chosen. The major work includes calculation of the process parameters and the heat transfer area, determination of the size and structure of the evaporator, and selection of the ancillary facilities, as well as checking the strength of the main equipments and choosing appropriate pipes. The process flow chart and the assembly drawing of one evaporator were completed with the aid of Auto CAD. Keyword: Three-effect forward flow evaporation; evaporation; KNO3 第一章概述

单效蒸发及计算汇总

单效蒸发及计算 一.物料衡算(material balance) 对图片5-13所示的单效蒸发器进行溶质的质量衡算，可得 由上式可得水的蒸发量及完成液的浓度分别为 (5-1) (5-2) 式中 一.物料衡算 二.能量衡算 1．可忽略溶液稀释热的情况2．溶液稀释热不可忽略的情况 三.传热设备的计算 1.传热的平均温度差 2.蒸发器的传热系数 3.传热面积计算 四.蒸发强度与加热蒸汽的经济性 1.蒸发器的生产能力和蒸发强度 2.加热蒸汽的经济性

F———原料液量，kg/h； W———水的蒸发量，kg/h； L———完成液量，kg/h； x0———料液中溶质的浓度，质量分率； x1———完成液中溶质的浓度，质量分率。 二.能量衡算(energy balance) 仍参见图片(5-13)，设加热蒸汽的冷凝液在饱和温度下排出，则由蒸发器的热量衡算得 （5-3） 或（5-3a） 式中 D———加热蒸汽耗量，kg/h； H———加热蒸汽的焓，kJ/kg； h0———原料液的焓，kJ/kg； H'———二次蒸汽的焓，kJ/kg； h1———完成液的焓，kJ/kg； hc———冷凝水的焓，kJ/kg； QL———蒸发器的热损失，kJ/h； Q———蒸发器的热负荷或传热速率，kJ/h。 由式5-3或5-3a可知，如果各物流的焓值已知及热损失给定，即可求出加热蒸汽用量D以及蒸发器的热负荷Q。

溶液的焓值是其浓度和温度的函数。对于不同种类的溶液，其焓值与浓度和温度的这种函数关系有很大的差异。因此，在应用式5-3或5-3a求算D时，按两种情况分别讨论：溶液的稀释热可以忽略的情形和稀释热较大的情形。 1．可忽略溶液稀释热的情况 大多数溶液属于此种情况。例如许多无机盐的水溶液在中等浓度时，其稀释的热效应均较小。对于这种溶液，其焓值可由比热容近似计算。若以0℃的溶液为基准，则 （5-4） （5-4a） 将上二式代入式5-3a得 （5-3b） 式中 t0———原料液的温度，℃； t1———完成液的温度，℃； C0———原料液的比热容，℃； C1———完成液的比热容，℃； 当溶液溶解的热效应不大时，其比热容可近似按线性加合原则，由水的比热容和溶质的比热容加合计算，即 (5-5) (5-5a) 式中 CW———水的比热容，℃； CB———溶质的比热容，℃ 。

蒸发器原理结构简介

蒸发器主要由加热室及分离室组成。按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，可将工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型(非膜式)和单程型(膜式)两大类。 一、循环型(非膜式)蒸发器 这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动，以提高传热效果、缓和溶液结垢情况。由于引起循环运动的原因不同，可分为自然循环和强制循环两种类型。前者是由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同，产生了密度差而引起的循环运动；后者是依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环流动。 (一)中央循环管式(或标准式)蒸发器 中央循环管式蒸发器，加热室由垂直管束组成，管束中央有一根直径较粗的管子。细管内单位体积溶液受热面大于粗管的，即前者受热好，溶液汽化得多，因此细管内汽液混合物的密度比粗管内的小，这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的连续规则的自然循环运动。粗管称为降液管或中央循环管，细管称为沸腾管或加热管。为了促使溶液有良好的循环，中央循环管截面积一般为加热管总截面积的40％一100％。管束高度为1—2m；加热管直径在25～75mm之间、长径之比为20～40。 中央循环管蒸发器是从水平加热室、蛇管加热室等蒸发器发展而来的，相对于这些老式蒸发器而言，中央循环管蒸发器具有溶液循环好、传热效率高等优点；同时由于结构紧凑、制造方便、操作可靠，故应用十分广泛，有“标准蒸发器”之称。但实际上由于结构的限制，循环速度一般在～／s以下；且由于溶液的不断循环，使加·热管内的溶液始终接近完成液的浓度，故有溶液粘度大、沸点高等缺点；此外，这种蒸发器的加热室不易清洗。 中央循环管式蒸发器适用于处理结垢不严重、腐蚀性较小的溶液。 (二)悬筐式蒸发器

蒸发器换热系数的理论数值.

6．3．2 蒸发过程的传热系数 蒸发中的传热系数K是影响蒸发设计计算的重要因素之一。根据传热学知识知 （6-6） 上式忽略了管壁厚度的影响。式中蒸汽冷凝传热系数αo可按膜式冷凝的公式计算；管壁热阻R W往往可以忽略；污垢热阻Rs 可按经验值估计，确定蒸发总传热系数K的关键是确定溶液在管内沸腾的传热膜系数a i。研究表明影响a i的因素较多，如溶液的性质、浓度、沸腾方式、蒸发器结构型式及操作条件等，具体计算可参阅有关文献 [1,6]。 一、总传热系数的经验值 目前，虽然已有较多的管内沸腾传热研究，但因各种蒸发器内的流动情况难以准确预料，使用一般的经验公式有时并不可靠；加之管内污垢热阻会有较大变化，蒸发的总传热系数往往主要靠现场实测。表6-1给出了常用蒸发器的传热系数范围，可供参考。 表6-1 常用蒸发器传热系数K的经验值 蒸发器的型式总传热系数K, W / (m2K) 标准式（自然循环）600～3000 标准式（强制循环）1200～6000 悬筐式600～3000 升膜式1200～6000

降膜式1200～3500 二、提高总传热系数的方法 管外蒸汽冷凝的传热膜系数αo通常较大，但加热室内不凝性气体的不断积累将使管外传热膜系数αo减小，故须注意及时排除其中的不凝性气体以降低热阻。管内沸腾传热膜系数αi涉及到管内液体自下而上经过管子的两相流动。在管子底部，液体接受热量但尚未沸腾，液体与管壁之间传热属单相对流传热，传热系数较小；沿管子向上，液体逐渐沸腾汽泡渐多，起初的传热方式与大容积沸腾相近。由于密度差引起的自然对流会造成虹吸作用，管中心的汽泡快速带动液体在管壁四周形成液膜向上流动，流动液膜与管壁之间的传热膜系数逐渐增加并达最大值。但如果管子长度足够，沿管子再向上液膜会被蒸干，汽流夹带着雾滴一起流动，传热系数又趋下降。因此，为提高全管长内的平均传热系数，应尽可能扩大膜状流动的区域。 管内壁液体一侧的污垢热阻Rs与溶液的性质、管内液体的运动状况有关。由于溶液中常含有少量的杂质盐类如CaSO4、CaCO3、Mg(OH)2等，溶液在加热表面汽化会使这些盐的局部浓度达到过饱和状态，从而在加热面上析出，形成污垢层。尤其是CaSO4等，其溶解度随温度升高而下降，更易在传热面上结垢，且质地较硬，难以清除；以CaCO3为主的垢层质地虽软利于清除，但导热系数较小；此外，垢层的多孔性也使其导热系数较低。所以即使厚度为1～2mm的垢层也具有较大的热阻。为降低Rs，工程上可采取定期清理、提高循环速度、加阻垢剂，或添加少量晶种使易结晶的物料在溶液中而不是在加热面上析出等方法。 返回目录 6.5.2 多效蒸发的优缺点

多效蒸发器经典问答

多效蒸发器经典问答 2010-03-20 21:24 问： 1、多效蒸发器用来处理含氯化钠12%的废水，pH为1左右，请问采用何种材质的比较好，如果调pH的话，调到多少比较合适，需要采用的材质有哪些？欢迎各位还有发表高论。 2、再问下，如果采用多效蒸发的话，一般进蒸发器的料液温度控制在多少比较经济？不知道有对此做过分析的吗？ 答： 1、氯化钠在浓缩过程中容易结晶，因此在选用带强制循环方式外循环蒸发器。由于蒸发浓缩处理的溶液中氯离子含量较高，且为酸性，因此加热器选用双相不锈钢材料才能满足生产要求。但为了降低成套设备的造价，可选用部份石墨材料和316L材料的设备。 2、在多效蒸发器系统，设置有预热器，利用一效或三效蒸发的热对进料进行预热，可以不限进行预热。 3、具体设备选型及材质如下 （1）一效加热器由于蒸发温度最高，选用石墨加热器。二效和三效加热器采用列管式加热器，二、三效加热器管程及管板材质采用选用双相不锈钢，壳程材质304/8mm的不锈钢材料。 （2）蒸发器：蒸发器采用316L不锈钢材料。设有人孔、视孔、温度计、真空表等装置。 （3）预热器：预热器为列管式加热，管程及管板材质为双相不锈钢材料，壳程材质：304/6mm的不锈钢材料。 （4）进料泵：采用材质为氟塑料的泵为进料泵。 （5）循环泵、循环出料泵： 循环泵、循环出料泵，要求密封良好，耐温，保证在负压状态下，能使高浓度物料或结晶物料连续出料工作，材质为氟塑料。 （6）冷凝器：采用321不锈钢材料。 （7）液封槽：采用碳钢材料。 （8）真空机组：采用的水喷射真空机组，加变频控制。 （9）冷却结晶器：把出料温度降低，同时更多地结晶，材料选用氟塑料。（10）工艺配件：工艺管道采用316L/氟塑料不锈材质。 问：在使用多效并流蒸发器浓缩物料时，应如何控制进料？一效物料进入二效蒸发器时，应如何调节流量？在设计多效蒸发器浓缩物料时，应注意哪些问题？

蒸发器计算说明

蒸发器设计计算 已知条件：工质为R22，制冷量kW 3，蒸发温度C t ?=70，进口空气的干球温度为C t a ?=211，湿球温度为C t b ?=5.151，相对湿度为34.56=φ％；出口空气的干球温度为C t a ?=132，湿球温度为C t b ?=1.112，相对湿度为80=φ％；当地大气压力Pa P b 101325=。 （1）蒸发器结构参数选择 选用mm mm 7.010?φ紫铜管，翅片厚度mm f 2.0=δ的铝套片，肋片间距 mm s f 5.2=，管排方式采用正三角排列，垂直于气流方向管间距mm s 251=，沿气流方向的管排数4=L n ，迎面风速取s m w f /3=。 （2）计算几何参数 翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为 mm d d f o b 4.102.02102=?+=+=δ 沿气流方向的管间距为 mm s s 65.21866.02530cos 12=?=?= 沿气流方向套片的长度为 mm s L 6.8665.21442=?== 设计结果为mm s L 95.892565.2132532=+?=+= 每米管长翅片表面积： f b f s d s s a 100042221? ??? ? ? -?=π ()5.21000 4.10414.36 5.212522? ?? ? ???-??= m 23651.0= 每米管长翅片间管子表面积：

f f f b b s s d a ) (δπ-= ()5 .21000 2.05.24.1014.3? -??= m m 203.0= 每米管长总外表面积： m m a a a b f of 23951.003.03651.0=+=+= 每米管长管内面积： m m d a i i 2027.0)20007.001.0(14.3=?-?==π 每米管长的外表面积： m m d a b b 2003267.00104.014.3=?==π 肋化系数： 63.14027 .03951 .0== = i of a a β 每米管长平均直径的表面积： m d a m m 2 02983.020086.00104.014.3=?? ? ??+?==π （3）计算空气侧的干表面传热系数 ①空气的物性 空气的平均温度为 C t t t a a f ?=+=+= 172 1321221 空气在下C ?17的物性参数 3215.1m kg f =ρ ()K kg kJ c pf ?=1005 704.0=rf P s m v f 61048.14-?=

几种蒸发器的结构及工作原理

几种蒸发器的结构及工作原理蒸发器主要由加热室及分离室组成。按加热室的结构和操作时溶液的流动情况，可将工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型(非膜式)和单程型(膜式)两大类。 一、循环型(非膜式)蒸发器 这类蒸发器的特点是溶液在蒸发器内作连续的循环运动，以提高传热效果、缓和溶液结垢情况。由于引起循环运动的原因不同，可分为自然循环和强制循环两种类型。前者是由于溶液在加热室不同位置上的受热程度不同，产生了密度差而引起的循环运动；后者是依靠外加动力迫使溶液沿一个方向作循环流动。 (一)中央循环管式(或标准式)蒸发器 中央循环管式蒸发器，加热室由垂直管束组成，管束中央有一根直径较粗的管子。细管内单位体积溶液受热面大于粗管的，即前者受热好，溶液汽化得多，因此细管内汽液混合物的密度比粗管内的小，这种密度差促使溶液作沿粗管下降而沿细管上升的连续规则的自然 循环运动。粗管称为降液管或中央循环管，细管称为沸腾管或加热管。为了促使溶液有良好的循环，中央循环管截面积一般为加热管总截面积的40％一100％。管束高度为1—2m；加热管直径在25～75mm之间、长径之比为20～40。

中央循环管蒸发器是从水平加热室、蛇管加热室等蒸发器发展而来的，相对于这些老式蒸发器而言，中央循环管蒸发器具有溶液循环好、传热效率高等优点；同时由于结构紧凑、制造方便、操作可靠，故应用十分广泛，有“标准蒸发器”之称。但实际上由于结构的限制，循环速度一般在0.4～0.5m／s以下；且由于溶液的不断循环，使加·热管内的溶液始终接近完成液的浓度，故有溶液粘度大、沸点高等缺点；此外，这种蒸发器的加热室不易清洗。 中央循环管式蒸发器适用于处理结垢不严重、腐蚀性较小的溶液。

强制循环蒸发器

强制循环蒸发器是通过泵输送液体，迫使液体以较高速度流过加热室，使流通的推动力与传热、汽化、气液分离的功能分开。故强制循环蒸发器适应性较强。具有蒸发强度高、不易结垢、操作弹性大的优势。大家对强制循环蒸发器了解吗？强制循环蒸发器厂家，江苏瑞达科技给大家介绍一下强制循环蒸发器特点。 强制循环蒸发器循环泵通常选用轴流泵，轴流泵结构简单。流量较大，扬程较低。非常适用于高流速和低扬程强制循环蒸发系统。同时轴流泵转速较低，降低了维护次数。 强制循环蒸发器的二次气的夹带容易造成冷凝水含物料，故我们一般常采用旋风形式的分离室，顶部设置挡板与迷宫除沫器，有效减少或避免气液夹带，保证冷凝水质量，我们在工程中多次应用，取得良好的效果。 强制循环蒸发器可广泛应用在处理粘性、析出结晶、容易结垢或浓缩程度高的溶液；它在真空条件下操作的适用性很突出。我公司设计及生产的强制循环蒸发器在氯化钠、硫酸铵、硫酸镁、硫酸锌、硫酸钠、亚硫酸钠、葡萄糖酸钠、氯化钴、古龙酸、硫化碱等物料的蒸发

结晶操作中获得广泛应用。 江苏瑞达环保科技有限公司是一家以技术研发为先导的高科技环保公司，致力于为客户提供清洁生产、“三废”治理、资源综合利用等方面的技术咨询、研发、设计及工程总承包服务。 公司现有员工200多人，核心团队成员都具有在国内500强化工企业或跨国企业长期从事过技术和研发类工作经历。多年来，我司在全国各地，以及在印度韩国等国家，实施过多个工程和合作项目，在很多大吨位精细化工产品没有污染、清洁化生产方面做出了具有开创性的工作，如含酚废水的综合处理、染料废水的综合处理、医药中间体废水的综合处理、各种农药废水的综合处理、催化剂合成废水的综合处理、食品添加剂废水的综合处理及各种固体废盐的综合处理。我们秉承“以科技为先导，以创新求发展，以质量求生存，以诚信待客户”的企业精神，实行“人才为本，科技先进，用户至上”的经营理念，在公司现有科研力量的基础上，聘用高校专家、教授共同开发新产品，形成了科研、设计、制造、安装、调试服务一体化的经营模式。

蒸发器选型

化工原理课程设计－－－蒸发器设计（二） 默认分类2007-07-20 14:30:43 阅读3037 评论2 字号：大中小订阅 第二章蒸发器工艺计算 (请尊重版权，谢绝转载) 第一节流程图及对设计流程图的说明 1.1 蒸发操作流程的确定 蒸发装置流程是指多效蒸发器中蒸发器的数目及其组合排列方式,物料和蒸汽的流向,以及附属设备的安排等.多效蒸发器的流程根据加热蒸汽与料液的流向不同可以分为并流、逆流、平流及混流四种。 1.1.1 一般情况下，生产中通常用并流。如图2-1所示。并流操作，料液在效间的传输可以利用各效间的压差进行，而不用另外用泵来传输。同时由于效间沸点依次降低，前一效的料液进入后一效时，会因过热而自动发生蒸发。但是并流操作也有自己的缺点。各效的压力差依次减小，温度也依次减小，而料液的浓度依次升高，黏度依次增大，这对料液的传输不利。特别是对于高黏度的料液不宜采用并流方式进料。 1.1.2 逆流流程料液由末效加入，依次用泵送入前一效，随着料液浓度升高温度也越高。依次各效间黏度相差不是太大，传热系数变化也不是很大。逆流加料适合于黏度随浓度变化较大的料液，而不适宜热敏性物料的蒸发。 1.1.3 平流操作适合于有结晶析出的物料,或用于同时浓缩两种以上的水溶液体系.如图2-2所示。 1.1.4混流操作是在各效间兼用并流和逆流的加料方法，其具有并流和逆流的有点，同时克服了他们的缺点，但是操作比较复杂。 鉴于糖汁是热敏性料液，不宜采用逆流；其出效黏度变化也比较小，在并流能满足的情

况下，为了操作简便和经济，设计管路比较繁琐,其操作比较复杂，一般情况也不采用混流。从以上又知道，平流不合适于糖汁的蒸发。所以选择并流比较经济。 1.2. 蒸发效数的确定 采用多效蒸发的目的在于充分利用热能。通过二次蒸汽的再利用，减少蒸汽的消耗量，提高蒸汽的经济性。但是并不代表效数越多越好，其还受到经济和计算因素的限制，因此在确定效数时，应该综合考虑设备费用和操作费用总和最小来确定最合适效数。表2-1表示不同效数蒸发过程的单位蒸汽消耗量，可以借此作为选效参考。 表2-1 不同效数蒸发过程的单位蒸汽消耗量（㎏蒸汽/㎏水）[1] 在蒸发操作中,为保证传热的正常进行,每一效的温差不能小于5~7℃,对于电解质,采用2~3效,对于非电解质,采用4~6效.糖汁溶质属于非电解质,我们采用4效,以利于确保每一效的加热面积相同。 1.3流程图及对设计流程图的说明 1.3.1从以上分析，可以确定蒸发的流程图，并加以对其的说明。流程图如图2-3所示（也可参见附录1）： 1.3.2 该蒸发流程采用四效并流工艺流程，料液和蒸汽从一效进效，每效的出效蒸汽（二效蒸汽）进入下一效继续进行加热蒸发，依次这样进行直到四效，每一效的二次蒸汽根据具体情况进行抽汽，抽汽方案具体见后面分析。出四效的二次蒸汽经冷凝罐冷凝，冷凝液向下排出，不凝性气体直接排空。 第二节蒸发器类型选择 2.1由于生产要求的不同，蒸发设备有多种不同的结构型式。对常用的间壁传热式蒸发器，按溶液在蒸发器中的运动情况，大致可分为以下两大类： 2.1.1单程型蒸发器 特点：溶液以液膜的形式一次通过加热室，不进行循环。 优点：溶液停留时间短，故特别适用于热敏性物料的蒸发；温度差损失较小，表面传

单效降膜式蒸发器的设计

食品工程原理 课程设计说明书单效降膜式蒸发器的设计 姓名： 学号： 班级： 指导老师： 年月日

目录 1.前言 概述 蒸发器选型 2.单效蒸发工艺计算 物料衡算 热量衡算 传热面积计算 计算结果列表 3.蒸发器主体工艺设计 加热管的选择和管数的初步估计 3.1.1 加热管的选择和管数的初步估计 3.1.2 循环管的选择 3.1.3 加热室直径的确定 3.1.4 分离室直径与高度的确定 接管尺寸的确定 进料方式及加热管排布方式的确定 3.3.1进料方式的确定 3.3.2加热管排布方式的确定 仪表、视镜与人孔的确定 蒸发器主要部件规格列表 4.蒸发装置的辅助设备 气液分离器 蒸汽冷凝器 5.结语 致谢 附表 参考文献

任务书

一、设计意义 二、蒸发工艺设计计算 （1）蒸浓液浓度计算 多效蒸发的工艺计算的主要依据是物料衡算和、热量衡算及传热速率方程。计算的主要项目有：加热蒸气（生蒸气）的消耗量、各效溶剂蒸发量以及各效的传热面积。计算的已知参数有：料液的流量、温度和浓度，最终完成液的浓度，加热蒸气的压强和冷凝器中的压强等。 蒸发器的设计计算步骤多效蒸发的计算一般采用试算法。 ①根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸气压强及冷凝器的压强），蒸发器的形式、流程和效数。 ②根据生产经验数据，初步估计各效蒸发量和各效完成液的浓度。 ③根据经验假设蒸气通过各效的压强降相等，估算个效溶液沸点和有效总温差。 ④根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。 ⑤根据传热速率方程计算各效的传热面积。若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤③至⑤，直到所求得各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。 43028*10*10*0.542735/300*24*0.13 X 13% W F*142735*131624/X 50% F kg h kg h ===-=-=蒸发水量：（）（）（2）溶液沸点和有效温度差的确定 由二次蒸汽压强从手册中查得相应的二次蒸汽温度和汽化潜热列与下表中： 蒸汽 压力（KPa ） 温度(℃) 汽化热(kJ/kg) 加热蒸汽 500 二次蒸汽 20 60 2355

自然循环蒸发器

自然循环蒸发器之所以被广泛应用，是由于它具有很多优异的性能。自然循环蒸发器主要能源为电力，省去了安装大功率锅炉的费用，同时也在环境保护方面的投资大幅减少。我们在选择自然循环蒸发器的时候需要根据自己的需求进行挑选，今天江苏瑞达科技就来给大家讲解一下自然循环蒸发器的注意事项。 自然循环蒸发器在蒸发过程中，料液进入加热室加热升温，由于未达到该状态下的饱和温度，溶液并不沸腾。随着加热和管内压强的降低，当溶液的温度达到该状态下的饱和压强后，开始沸腾，从而产生大量气泡，溶液的密度也随之减小，这样在沸腾管中的气液混合物和循环管侧的未沸腾的料液间存在密度差形成了自然循环蒸发器的循环推动力。 选择蒸发器要根据物料性质。比如根据物料是否易结垢结疤选择膜式蒸发器或强制循环蒸发器。根据物料的初始浓度和处理量选择蒸发器的型式。假如初始浓度较低，处理量较大，可选择多效蒸发器或者自然循环蒸发器。根据物料对温度的敏感性选择蒸发器的类型。对于热敏性物料，可根据具体情况选用膜式蒸发器或者刮板薄膜蒸发器，或者调整蒸汽和物料的流向。根据物料的沸点进行选择。沸点升高在蒸发操作中是一个关键参数，影响着蒸发器的选择，如物料沸点升高值过高，就要采用高真空操作。根据客户的投资情况和厂房条件来选择。客户对投资不敏感的条件下，尽量选用节能高效的蒸发装置。

江苏瑞达环保科技有限公司是一家以技术研发为先导的高科技环保公司，致力于为客户提供清洁生产、“三废”治理、资源综合利用等方面的技术咨询、研发、设计及工程总承包服务。 公司成立于2011年，厂区占地面积320000㎡，总注册资金16800万元。公司致力于为客户提供从清洁化生产、三废治理、资源综合利用等方面的项目规划，提供系统、实用的解决方案。我公司长期以来专门从事化工“三高”污水的节能减排及零排放技术研究，可以根据不同企业的不同产品，提供个性化、系统化的综合解决方案,是国内为数不多的实施污水"减排甚至零排放"的环保治理高科技公司。

三效外循环真空蒸发器操作规程

三效外循环真空蒸发器操作规程 1、目的：制订ZQ-OA-Z型三效外循环真空蒸发器的操作规程。 2、范围：适用于ZQ-OA-Z型三效外循环真空蒸发器的操作。 3、责任人： ZQ-OA-Z型三效外循环真空蒸发器操作人员。 4、内容： 4.1运行前检查 4.1.1检查多级泵是否完好，润滑油是否够量，进水阀是否已打开。 4.1.2检查各连接法兰、管件的螺栓是否已拧紧，密封处是否完好。 4.1.3检查各阀门的开启位置是否正确。 4.1.4检查水箱、水位是否达到要求。 4.1.5检查各仪表指示是否灵敏正确，安全阀是否可靠。 4.2检查设备清洁状态标志，开机运行前挂上“正在生产”的状态标志牌。4.3开机运行 4.3.1启动多级水泵，喷射器即开始工作，开启真空控制阀，使蒸发室内抽真空，待蒸发室的真空表均上升到-0.05MPa以上时开始进料。 4.4进料操作 4.4.1要求进料为沸点较好，先进一效，开启进出料总阀和一效进出料分阀，料液即抽入一效加热室和蒸发室。待料液上升至蒸发室第一视镜的1/2时，关闭一效进出料分阀，一效即停止进料，开启蒸汽进口阀及一效加热室与蒸发室夹套相连的截止阀，通往蒸汽（压力表的表压不超过0.2MPa）进行加热。 4.4.2二次进二效，开启二效进出料分阀，料液进入二效加热室和蒸发室，待升至二效蒸发室第一视镜的1/2时，关闭二效进出料分阀。 4.4.3三效进料：开启三效进出料分阀，料液进入三效加热室和蒸发室，待升

至三效蒸发室第一视镜的1/2时，关闭总进出料阀和三效进出料分阀（先关总阀，后关分阀）。 4.4.4在浓缩一段时间后打开抽样口取样测试比重，当达到要求时，便可出料。 4.4.5停机时，先关闭加热蒸汽阀门，并关闭真空及放空，再打开出料阀门将罐内的浓液全部排出，然后放清水清洗加热器，蒸发器等其他附件，清除残留污垢。 4.5填写设备运行记录，按设备清洁规程清洗设备。

ASPEN Plus 例题-单效蒸发器

ASPEN Plus 介绍 单效蒸发器 练习1: 单效蒸发器 (沸点不升高) 这个练习解决问题 8.4-12 (Geankoplis)：在一个单效蒸发器中，将进料为10000 lb/h 浓度为15 wt%的蔗糖水溶液提浓到30 wt%，如下图。使用的饱和蒸汽为240 o F ，蒸发器中蒸汽压力为1 atm (绝压)。总的传热系数为 350 btu/h ft 2 o F. 计算蒸汽用量和所需面积。 创建流程 利用 Aspen 的Help 菜单找到表示蒸发过程的合适的设备。 Help 菜单指导我们使用 Flash 2 (在ASPEN 主窗口下方的“Separator ” 条中)。到屏幕下方选择 Separator>Flash2； 移动指针点击鼠标左键将单元或称“块”放置在Aspen 窗口中。

注意：可以完成同样的分离任务的设备可能不止一种，有一些的应用更为简单。如果你发现选用的设备要求输入的条件超过你掌握的，你可以试试换一种简单的设备模型。 通过选择“material streams”按钮添可以在流程上加物料流。进料物流可以从屏幕空白处一直拉到设备的进口端，产品物流可以从出口端一直拉到屏幕空白处。 放置了块和物流后，可以通过点击鼠标右键对它们进行删除、重命名和重新连接。 流程图绘制完成后，就要对每股物流输入过程数据。 输入过程数据 (在窗口上部的Data 菜单中) Setup – (给定问题的一般信息) 在适当的地方给问题命名并指定英制单位。 注意: 点击数据浏览器右上角的蓝色带箭头的按钮（NEXT按钮），系统会指导你有步骤的输入过程参数，强烈推荐这样作！！！ Components – (在这里你要列举所有参与过程的化学组分) T在 Component Name栏键入“sucrose”（蔗糖）或在formula 栏键入“C12H22O11”。你还必须给蔗糖一个“Component ID”…一个将在所有输出表格用于表示这种物质的昵称。在另一行定义 water（水）。