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蒸发 原理 应用

蒸发 原理 应用
蒸发 原理 应用

蒸发器的原理以及分类

除湿机蒸发器又称冷却器,它是制冷循环中直接制冷的器件,一般装在室内机组中。 蒸发器的种类很多,很大一部分蒸发器主要用来冷却空气,即表面冷却式蒸发器;还有少部分是用来冷却水的蒸发器,即冷水机组。 1.冷却空气的蒸发器(表面冷却式蒸发器) 1)表面冷却式蒸发器的工作原理。表面冷却式蒸发器的工作过程是一个汽化吸热过程。制冷剂经节流过程后,成为气液混合体,但其中液体占大部分。降压后的制冷剂液体在蒸发器中流动时,激烈的进行吸热汽化,称为沸腾,这一步才是获得制冷效应的热力过程,是制冷系统的最终目的,这一过程在蒸发器内进行,此后制冷剂变为气态再经过压缩进入空气冷凝过程。 蒸发器吸收的热量来自于两部分:一是冷却空气所放出的显热;二是空气中水蒸气冷凝时放出的潜热。换句话说,空调器的制冷量一部分用于降低被冷却空气的温度,另一部分用于空气中水蒸气的冷凝(除湿)。2)表面冷却式蒸发器的结构。表面冷却式蒸发器的结构与空气冷凝器一样,只是外观造型不一样,它也是用风机鼓动空气强迫对流式的蒸发器。 2.冷水机组蒸发器 3.冷水机组过去是大。中型的机组,一般用于中央空调中,以水作为介质,把冷源送往各个房间。目前 已发展至制冷量为23250W左右的小型制冷装置,甚至更小的冷水机组,作为一种称为模块式的冷水机组。这种机组体积小,搬运灵活,安装场地小,可以几台并列安装,组合使用,较适宜于户式中央空调器。 冷水机组的制冷剂都是水,用于空调中以冷却水为介质的蒸发器,最常用的有以下两种类型。1)干式壳管式蒸发器 干式壳管式蒸发器的实物外形及其结构。一个细长的筒体两端有圆板,用焊接形式与筒体结合,并有一定的密闭性。管板上有许多管孔,将蒸发管插入管孔,并露出管板外,用管密封或焊接密封。管板外再盖以端盖,端盖与管板接触面有垫片充填密封,并用螺旋紧固。端盖上有分隔肋,把端盖内腔分为几个部分,一般是一分为四,这样就分成四个流程。筒体上的两端各焊接一段钢管,管口装有法兰,一遍与水管连接,铜管内装有十多块者流板,一只端盖上有进出口接管,进口小,出口大,并装有法兰,一遍与系统连接。这就是干式壳管式蒸发器的结构。

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

薄膜蒸发器

刮膜蒸发器(分子蒸馏) 一、概述: 二十世纪50年代,国外“Luwa”和“Samesre uther”公司对刮膜蒸发器(又称薄膜蒸发器)就已进行开发制作,发展至今刮膜蒸发器已被大家普遍认可和接受。今天HEC公司作为蒸发器专业研制公司,在蒸馏、浓缩、脱气、脱色、脱臭、干燥和反应领域里解决不同的工艺处理过车工内和特殊要求的问题;并提供更广泛的、不同类型的刮膜蒸发器应用、例如: 1. 提供一个适用范围广、不同 2. 应用的各种转子类型; 3. 垂直或卧式结构; 4. 圆柱或锥型设计; 5. 顺流或逆流工作原理; 刮膜蒸发器特性: 刮膜蒸发器主要有下列技术特性和其它蒸发器有所不同: ▲操作弹性大:由于刮膜器独有的性能,使其适宜于处理易结垢、结晶、起泡和要求平稳蒸发、高粘性及随浓度提高粘度急剧增加的物料,其蒸发过程也呢功能平稳处理; ▲连续操作:连续进料、连续出料,调节进料量控制出料浓度; ▲处理热敏感:因为在整个装置里短的停留时间和低的蒸发温度; ▲高蒸发性能:由于刮膜器的特性,加热面具有高的表面热通量; ▲损失量小:万一产品改变损失量小,因为物料在蒸发器里无滞留; ▲真空压降小:物料汽化气体从加热面送到外置的冷凝器,需要一定的压差。在一般的蒸发器中,这种压差要求(△p)通常是比较高的,有时甚至高的难于接受。而刮膜蒸发器有较大的气体穿越空间,蒸发器内压力能看成与冷凝器中的压力几乎相等,因此,压差可以很小即真空度可达1mmHg。 二、刮膜蒸发器工作原理 基础: 根据混合物中两种不同沸点的物料进行分离。在这里,产品的热分离归诸于刮膜蒸发器的机械力产生薄膜和高速湍动。 当待处理物料进入刮膜蒸发器后,首先和转子上的布料器相接触,并被均匀地分配到筒壁,然后靠第一组刮膜片加速并立即在加热面上形成(0.5-3.5mm)间隙的液膜;在每一个刮膜片前面(Ⅱ区)的流体形成一个涡流(见图1),在加热面和叶片顶部之间间隙里的流体被非常高的湍动,并导致强烈传热和传质,甚至高粘度产品在这湍动下产生高的热传递系数。 ▲立式刮膜蒸发器工作原理: 由带夹套加热的垂直圆筒体及转子等部件组成。待处理物料被连续不断地从位于加热夹套(图2)上部进入蒸发器,经位于进料口处的布料器将其分配到垂直筒体内壁,这时物料被刮膜片加速并立即在加热面上形成一个湍流薄膜,以螺旋状向下推进。 在此过程中,旋转的刮膜器保证液膜的均匀和连续,并阻止液膜在加热面结焦、结垢。轻组份料(低沸点)被蒸发形成蒸汽流上升、经汽液分离器进行汽液分离;在这里产生的液滴或泡沫被击碎并返回到蒸发器布料口;分离后的汽体流向蒸发器的顶部和二次蒸汽出口相联的外置冷凝器或下道工序,重组份(高沸点)沿着加热面以螺旋型轨道流向蒸发器底部(大约几秒)从出口排出。 对于特殊的应用,二次蒸汽和液膜可以顺流。 ▲立式圆锥型刮膜蒸发器工作原理: 立式圆锥型薄膜蒸发器的工作原理和卧式圆锥型薄膜蒸发器相类似(图3) ▲卧式刮膜蒸发器工作原理: 物料从大直径端连续不断地进入卧式蒸发器(图4),被刮膜片加速和分配并立即在加热面上

薄膜蒸发器

软件批准号:CSBTS/TC40/SC5-D01-1999 DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名: PROJECT 设备位号: ITEM 设备名称:薄膜蒸发器 EQUIPMENT 图号: XLE-41J DWG NO。 设计单位:西安协力动力科技有限公司 DESIGNER

计算所依据的标准 GB 150.3-2011 设 计 条 件 简 图 计算压力 p c -0.100 MPa 设计温度 t 150.0 ? C 设备壳体内径 D i 1000.0 mm 螺栓连接平盖型式 N o 9 计算直径 D c 1028.0 mm 径向截面上各开孔直径之 和 D 65.0 mm 材料名称 Q245R 许用应力 [σ]t 127.0 MPa 中心圆直径 D b 1090.0 mm 螺 公称直径 d B 20.0 mm 栓 数量 n 36 个 材料名称 35CrMoA 垫 外径 D 外 1044.0 mm 内径 D 内 1004.0 mm m 2.00 y 11.0 MPa 片 压紧面形状 1a,1b 材料类型 软垫片 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 P T = 0.50 MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t [σ]T = 202.50 MPa 试验压力下封头的应力 σT = φ δ..22 e i T KD p = 119.95 MPa 校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果 合格 厚 度 设 计 系数 K (取大值) 预紧时 A m =1353.4 A b =8456.4 W = 0.5( A m + A b )[σ]b = 1030027.0 3 78.1c c G D p WL K = = 0.52 操作时 W =0.0 3 78.13.0c c G D p WL K + == 0.30 开孔削弱系数 ν = 0.94 计算厚度 δp = D c []φ σt p K c ?= 19.97 mm 计 算 结 果 名义厚度 47.7 mm 校核合格

蒸发基本原理

蒸发的基本原理 前言 使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽,从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发,所采用的设备称为蒸发器。蒸发操作广泛应用于化工、石油化工、制药、制糖、造纸、深冷、海水淡化及原子能等工业中。 蒸发操作中的热源厂采用新鲜的饱和水蒸汽,又称生蒸汽。从溶液中蒸出的蒸汽称为二次蒸汽,以区别于生蒸汽。在操作中一般用冷凝方法将二次蒸汽直接冷凝,而不利用其冷凝热的操作称为单效蒸发。若将二次蒸汽引到下一效蒸发器作为加热蒸汽,以利用其冷凝热,这种串联蒸发操作称为多效蒸发。 蒸发操作可以在加压、常压或减压下进行,工业上的蒸发操作经常在减压下进行,这种操作称为真空蒸发。真空蒸发的特点在于:1. 减压下溶液的沸点下降,有利于处理热敏性物料,且可利用低压强的蒸汽或废蒸汽作为热源。2. 溶液的沸点随所处的压强减小而降低,故对相同压强的加热蒸汽而言,当溶液处于减压时可以提高传热总温度差;但与此同时,溶液的粘度加大,使总传热系数下降。3. 真空蒸发系统要求有造成减压的装置,使系统的投资费用和操作费用提高。 一般情况下,经浓缩后的液体为产品,二次蒸汽冷凝液则被排除;蒸发过程的实质是传热壁面一侧的蒸汽冷凝与另一侧的溶液沸腾间的传热过程,溶剂的汽化速率由传热速率控制,故蒸发属于热量传递过程,但又有别于一般传热过程,因为蒸发过程具有以下特点: 1)传热性质传热壁面一侧为加热蒸汽进行冷凝,另一侧为溶液进行沸腾,故属于避免两侧流体均有相变的恒温传热过程。 2)溶液性质有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢和生泡沫、高温下易分解和聚合;溶液的粘度在蒸发过程中逐渐增大,腐蚀性逐渐增强。 3)溶液沸点的改变含有不挥发溶质的溶液,其蒸汽压较同温度下溶剂(即纯水)的为低,换言之,在相同压强下,溶液的沸点高于纯水的沸点,故当加热蒸汽一定时,蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发水的温度差。溶液浓度越高这种现象越显著。 4)泡沫夹带二次蒸汽中常夹带大量液沫,冷凝前必须设法除去,否则不但损

蒸发冷却空调技术

蒸发冷却空调技术 一原理介绍 蒸发冷却空调技术是一项利用水蒸发吸热制冷的技术。水在空气中具有蒸发能力。在没有别的热源的条件下,水与空气间的热湿交换过程是空气将显热传递给水,使空气的温度下降。而由于水的蒸发,空气的含湿量不但要增加,而且进入空气的水蒸气带回一些汽化潜热。当这两种热量相等时,水温达到空气的湿球温度。只要空气不是饱和的,利用循环水直接(或通过填料层)喷淋空气就可获得降温的效果。在条件允许时,可以将降温后的空气作为送风以降低室温,这种处理空气的方法称为蒸发冷却空调。蒸发冷却空调技术是一种环保、高效、经济的冷却方式。 二形式分类 蒸发冷却空调系统的形式,可分为全空气式和空气-水式蒸发冷却空调系统两种形式,当通过蒸发冷切处理后的空气,能承担空调区的全部显热负荷和散湿量时,系统应选全空气式系统;当通过蒸发冷却处理后的空气仅承担空调区的全部散湿量和部分显热负荷,而剩余部分显热负荷由冷水系统承担时,系统应选空气-水式系统。空气-水式系统中,水系统的末端设备可选用辐射板、干式风机盘管机组等。 全空气蒸发冷却空调系统,根据空气的处理方式,可采用直接蒸发冷却、间接蒸发冷却和组合式蒸发冷却(直接蒸发冷却与间接蒸发冷却混合的蒸发冷却方式)。 三技术分析 1直接蒸发冷却 直接蒸发冷却(简称DEC)是指空气与水大面积的直接接触,由于水的蒸发使空气和水的温度都降低,此过程中而空气的含湿量有所增加,空气的显热转化为潜热,这是一个绝热加湿过程。整个蒸发冷却过程要在冷却塔、喷水室或其他绝热加湿设备内实现。

目前,直接蒸发冷却器主要有两种类型:一类是将直接蒸发冷却装置与风机组合在一起,成为单元式空气蒸发冷却器;另一类是将直接蒸发冷却装置设在组合式空气处理机组内作为直接蒸发冷却段。 填料或介质是直接蒸发冷却器的核心部件。目前,填料主要有木丝填料、刚性填料和合成填料三种。适宜的填料不仅能提高冷却效果,还具有过滤功能。黄翔[1]总结了国内外直接蒸发冷却技术研究进展,从填料的传热传质性能、填料的净化性能、直接蒸发冷却器的应用三个方面作了叙述。 2间接蒸发冷却 间接蒸发冷却(简称IEC)是指把直接蒸发冷却过程中降温后的空气和水通过非接触式换热器冷却待处理的空气,那么就可以得到温度降低而含湿量不变的送风空气,此过程为等湿冷却过程。若把直接蒸发冷却中用的空气称二次空气,待处理的空气称一次空气,则可得到用间接蒸发冷却装置。 间接蒸发冷却器的核心部件是空气-空气换热器,目前间接蒸发冷却器主要有板翅式、管式和热管式三种,不论是哪种换热器都具有两个互不相通的空气通道。循环水和二次空气接触产生蒸发冷却的是湿通道(湿侧),一次空气通过的是干通道(干侧)。借助两个通道的间壁,一次空气得到冷却。黄翔[2]简单的介绍了国内外板翅式间接蒸发冷却器、管式间接蒸发冷却器、热管式间接蒸发冷却器和露点式间接蒸发冷却器的发展现状。 3 组合式蒸发冷却 组合式蒸发冷却系统是直接蒸发冷却与间接蒸发冷却相结合的二级或三级甚至四级冷却方式,即组合式蒸发冷却方式的二级蒸发冷却是指在一个间接蒸发冷却器后,再串联一个直接蒸发冷却器;三级蒸发冷却是指在两个间接蒸发冷却器串联后,再串联一个直接蒸发冷却器。黄翔[3]介绍多级蒸发冷却空调系统、除湿与蒸发冷却相结合的空调系统、半集中式蒸发冷却空调系统、建筑物被动蒸发冷却技术、蒸发冷却自动控制系统及蒸发冷却水质处理的研究情况,给出了一些成功案例。 四优缺点分析 1 蒸发冷却空调与传统的压缩机型空调相比,具有以下优点: 1)初投资的成本低;约为传统机械制冷的1/2,机械制冷系统的造价为400

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

刮板式薄膜蒸发器

苏州岑途工程技术有限公司 Suzhou Century Engineering Technology CO., LTD 薄膜蒸发器介绍资料 2012年9月编制

刮板式薄膜蒸发器 刮板式薄膜蒸发器 一、概述 刮板式薄膜蒸发器,是一种通过旋转刮板强制成膜,可在真空条件下进行降膜蒸发的新型高效蒸发器。它传热系数大、蒸发强度高、过流时间短、操作弹性大,尤其适宜热敏性物料、高粘度物料及易结晶含颗粒物料的蒸发浓缩、脱气脱溶、蒸馏提纯。因此,在化工、石化、医药、农药、日化、食品、精细化工等行业获得广泛应用。 二、结构特点 主体结构图 整体效果图

三、流程图(非标配) 常见流程图 四、关键部件介绍 1.电机、减速机 它是转子旋转的驱动装置。转子的转动速度将起决于刮板的形式.物料的粘度和蒸发筒身内径;选择刮板合适的线速度是保证蒸发器稳定可靠运行及满意蒸发效果的重要参数之一。 2.分离筒 物料由设在分离筒身下端的入口切向进入蒸发器,并经安装在分离筒身内的布料器被连续均匀地分布于蒸发筒身内壁,从蒸发筒身蒸发出的二次蒸汽上升至分离筒,经安装在内的气液分离器,将二次蒸汽可能挟带的液滴或泡沫分离,二次蒸汽从上端的出口引出蒸发器。 依据于蒸发器内阻力计算的分离筒身的合理设计,是避免物料“短路”的关键因素之一。(所谓“短路”,系指物料刚进蒸发器,尚未完成蒸发过程,即从二次蒸汽出口离开蒸发器。) 3.布料器 布料器安装在转子上。合理的设计,使从切线方向进入蒸发器的物料,通过旋转的布料器,被连续均匀地呈膜上泼布在蒸发面上。 4.气液分离器 旋片式气液分离器安装在分离筒上方,它将上升的二次蒸汽可能挟带的液滴或泡沫捕集,并使之回落到蒸发面上。 5.蒸发筒身 又称加热筒身。它是被旋转刮板强制成膜的物料与夹套内加热介质进行热交换的蒸发面。蒸发筒身的内径及长度由蒸发面积及适宜的长径比确定。

蒸发式冷凝器运原理

蒸发式冷凝器运原理

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蒸发式冷凝器的运用原理 蒸发式冷凝器的工作原理是将需要冷凝的高温蒸汽从换热盘管上部进口送入盘管内,高温蒸汽在换热盘管内放出热量而自身被冷却后发生相变冷凝为液体。在换热盘管外部以循环喷淋水为冷却介质,喷淋水在换热盘管外表面上形成一层均匀的水膜,水膜吸收盘管内热蒸汽放出的热量而蒸发,再通过风机将水蒸汽带出蒸发式冷凝器而将盘管内的热量带走。 当被冷凝的蒸汽介质温度高于80℃时,喷淋水容易在换热盘管外表面形成水垢,严重影响换热效果和设备使用寿命。为了避免这种情况的发生,我公司设计了带翅片管预冷却器的蒸发式冷凝器,其工作原理是将高温蒸汽先经过翅片管预冷却器采用风冷形式冷却到65℃以下再进入冷凝盘管进行蒸发冷凝。增加预冷却器可以有效的缓解结垢问题,同时由于预冷却器采用风冷换热方式即充分利用了风的显热换热使蒸发式冷凝器更加节水节电。 本图为顺流蒸发式冷凝器。

蒸发式冷凝器常用的形式分为逆流式和顺流式。以上这张图为逆流式具有处理量大、结构紧凑、占地面积小的优点;顺流式相对逆流式来说增加了冷却填料可以达到更低的终冷温度,更能适应南方的高湿球温度环境。 产品部件介绍 1、冷凝盘管(不锈钢波纹管) 我公司的蒸发式冷凝器冷凝盘管有不锈钢波纹管和碳钢镀锌圆管两种形式供不同用户选择。 不锈钢波纹管是我公司重点推荐的盘管形式,相对碳钢镀锌管不锈钢波纹管有如下优势: 第一:使用寿命长 应用于蒸发式冷凝器的碳钢换热管镀锌工艺是从制冷行业发展起来的,制冷行业是蒸发式冷凝器应用最早的行业,在洁净的空气中镀锌层确实有很好的防腐效果。可如果蒸发式冷凝器应用于化工行业,化工厂空气中会有酸或碱存在,面对酸碱的腐蚀,不锈钢比碳钢镀锌层的防腐性能有本质的提高。 第二:能够阻止结垢 波纹管表面曲率大,流体在内外表面流动时湍流程度高,污垢难以形成堆积;同时波纹管具有较强的轴向伸缩能力,当温度发生变化时波纹管与垢层之间的伸缩能力不同,二者之间产生较大拉脱力,使垢层破裂脱落。同时与镀锌管相比不锈钢管表面光滑也不利于污垢的堆积。 第三:传热系数高 波纹管独特的外形使管内介质更容易形成湍流,使管内壁滞留层变薄,提高了传热系数。 第四:更易形成均匀的水膜,蒸发效果好。 独特的外形结构使波纹管外表面形成的水膜更均匀,不易形成干点,蒸发效果更好。 2、冷凝盘管(碳钢镀锌圆管) 为了满足不同用户的需求和适应较洁净空气环境,我公司也提供碳钢镀锌管束。

薄膜蒸发器原理和应用审批稿

薄膜蒸发器原理和应用 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】

蒸馏是最重要的一种用加热对不同物质进行分离的方式之一。常规的蒸馏方式:原料在蒸发器内被加热至蒸发温度, 低沸点组分蒸发后进入冷凝器冷却, 得到所需的产品。 ??? ?但是,常规的蒸馏方式 - 需要较高的蒸馏温度 - 物料加热时间较长 局限性 - 无法对热敏物质进行分离 真空蒸馏? 通过将系统抽真空可降低蒸发温度 压力与沸点的关系 压力每降低一个数量级,沸点降低约20-30度 但对于热敏物质来说, 在蒸馏釡内进行的真空蒸馏有很多缺陷 ??? - 很长的蒸馏时间 - 由于压力降的缘故,以及真空泵很难克服蒸馏釜内液面的静压高度,所以在蒸发处的真空是非常有限的。 最终的真空度并不由真空泵的大小而决定, 而是受管路的传导性和蒸发器内静液面高度的限制. 薄膜蒸发器中的真空蒸馏 从一个薄膜上蒸发能消除静液面高的影响, 在刮膜蒸发器中, 物料沿着加热的圆柱筒体表面向下流动, 形成薄膜, 在流动 过程中成薄膜状的物料被蒸发.

带外冷凝器的薄膜蒸发器 液膜被一个刮膜系统不断地进行混合, 冷凝在一个外置的冷 凝器中进行, 冷凝器连接有真空系统. 刮环靠自身的离心力在蒸发器内壁上刮出约1mm厚薄膜 薄膜的优点: - 传热效率高 - 质量交换快 - 物料受热时间短,只有15秒到30秒 - 物料以膜的形式出现,几乎没有液面压差,减少了真空度的 损失 但是带外冷凝器的薄膜蒸发器也有局限性: 由于蒸发器与冷凝器之间的管路连接导致的压力降, 蒸发器 内获得的真空度仅局限于毫巴级,最低大约可降至1毫巴 (100Pa) 带有内置冷凝器的短程蒸发器 使用短程蒸馏/分子蒸馏能够消除真空度不足的不利因素. 冷 凝器置于圆筒型蒸发器的内部, 蒸发器与冷凝器之间的距离 非常地短. 事实上, 不存在压力降的问题.

薄膜蒸发器原理和规格

薄膜蒸发器(无锡海源) 一、概述 薄膜蒸发器是通过旋转刮膜器强制成膜,并高速流动,热传递效率高,停留时间短(约10~50秒),可在真空条件下进行降膜蒸发的一种新型高效蒸发器。 它由一个或多个带夹套加热的圆筒体及筒内旋转的刮膜器组成。刮膜器将进料连续地在加热面刮成厚薄均匀的液膜并向下移动;在此过程中,低沸点的组份被蒸发,而残留物从蒸发器底部排出。 二、性能特点 ·真空压降小: 物料汽化气体从加热面送到外置的冷凝器,存在一定的压差。在一般的蒸发器中,这种压力降(Δp)通常是比较高的,有时甚至高得难于接受。而刮板式薄膜蒸发器有较大的气体穿越空间,蒸发器内压力能看成与冷凝器中的压力几乎相等,因此,压力降很小,真空度可达5mmHg。 ·操作温度低: 由于上述特性,这使得蒸发过程可以保持在较高真空度条件下进行。由于真空度的提高,与之相应的物料沸点迅速降低,因此,操作可以在较低温度下进行,降低了产品的热分解。·受热时间短: 由于刮板式薄膜蒸发器的独特结构,刮膜器具有泵送作用,使得物料在蒸发器内的停留时间很短;另,在加热的蒸发器上由于薄膜的高速湍流使得产品不会滞留在蒸发器表面。因此,特别适用于热敏性物料的蒸发。 ·蒸发强度高: 物料沸点的降低,增大了同热介质的温度差;刮膜器的功能,减小了呈现湍流状态的液膜厚度,降低了热阻。同时,在这过程中抑制物料在加热面结壁、结垢,并伴有良好的热交换,因此,提高了刮板式薄膜蒸发器的总传热系数。 ·操作弹性大: 正是由于刮板式薄膜蒸发器独有的性能,使其适宜于处理热敏性和要求平稳蒸发的、高粘度的及随浓度提高粘度急剧增加的物料,其蒸发过程也能平稳蒸发。 它还能成功地应用于含固颗粒、结晶、聚合、结垢等情况物料的蒸发和蒸馏。 三、应用领域 在热交换工程中,刮板式薄膜蒸发器得到广乏的应用。尤其对热敏性物料(时间短暂)

升膜蒸发器设计计算说明书

《食品工程原理》课程设计 目录 一 《食品工程原理》课程设计任务书 ............................................................................. 1 (1).设计课题 ....................................................................................................................... 2 (2).设计条件 ....................................................................................................................... 2 (3).设计要求.......................................................................................................................... 2 (4).设计意义.......................................................................................................................... 2 (5).主要参考资料 .................................................................................................................. 3 二 设计方案的确定 ............................................................................................................. 3 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 ................................................................................................................. 4 (3)温度差的计算 ............................................................................................................. 5 (4)计算两效蒸发水量1V ,2V 及加热蒸汽的消耗量1S ................................................. 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 蒸发器主要工艺尺寸的计算 (13) 五 简图-----------------------------------------------------------------------------------------------------13 (1)工艺流程图-----------------------------------------------------------------------------------------13 (2)细节图-----------------------------------------------------------------------------------------------14

薄膜蒸发器

薄膜蒸发器 一、概述 薄膜蒸发器是通过旋转刮膜器强制成膜,并高速流动,热传递效率高,停留时间短(约10~50秒),可在真空条件下进行降膜蒸发的一种新型高效蒸发器。 薄膜蒸发器由一个或多个带夹套加热的圆筒体及筒内旋转的刮膜器组成。刮膜器将进料连续地在加热面刮成厚薄均匀的液膜并向下移动;在此过程中,低沸点的组份被蒸发,而残留物从蒸发器底部排出。 二、性能特点 ·真空压降小: 物料汽化气体从加热面送到外置的冷凝器,存在一定的压差。在一般的蒸发器中,这种压力降(Δp)通常是比较高的,有时甚至高得难于接受。而刮板式薄膜蒸发器有较大的气体穿越空间,蒸发器内压力能看成与冷凝器中的压力几乎相等,因此,压力降很小,真空度可达5mmHg。 ·操作温度低: 由于上述特性,这使得蒸发过程可以保持在较高真空度条件下进行。由于真空度的提高,与之相应的物料沸点迅速降低,因此,操作可以在较低温度下进行,降低了产品的热分解。 ·受热时间短: 由于刮板式薄膜蒸发器的独特结构,刮膜器具有泵送作用,使得物料在蒸发器内的停留时间很短;另,在加热的蒸发器上由于薄膜的高速湍流使得产品不会滞留在蒸发器表面。因此,特别适用于热敏性物料的蒸发。 ·蒸发强度高: 物料沸点的降低,增大了同热介质的温度差;刮膜器的功能,减小了呈现湍流状态的液膜厚度,降低了热阻。同时,在这过程中抑制物料在加热面结壁、结垢,并伴有良好的热交换,因此,提高了刮板式薄膜蒸发器的总传热系数。 ·操作弹性大: 正是由于刮板式薄膜蒸发器独有的性能,使其适宜于处理热敏性和要求平稳蒸发

的、高粘度的及随浓度提高粘度急剧增加的物料,其蒸发过程也能平稳蒸发。 它还能成功地应用于含固颗粒、结晶、聚合、结垢等情况物料的蒸发和蒸馏。 三、应用领域 在热交换工程中,刮板式薄膜蒸发器得到广乏的应用。尤其对热敏性物料(时间短暂)的热交换,刮膜器有利于热交换的进行,并通过不同的刮膜器设计,能进行复杂产品的蒸馏。 刮膜蒸发器已在下述领域用于蒸发浓缩、脱溶、汽提、反应、脱气、除臭(气)味等为目的,取得了良好效果。 四、工作原理 物料从加热区的上方径向进入蒸发器;经布料器分布到蒸发器加热壁面,然后,旋转的刮膜器将物料连续均匀地加热面上刮成厚薄均匀的液膜,并以螺旋状向下推进。在此过程中,旋转的刮膜器保证连续和均匀的液膜产生高速湍流,并阻止液膜在加热面结焦、结垢,从而提高传总系数。轻组份被蒸发形成蒸汽流上升,经汽液分离器到达和蒸发器直接相连的外置冷凝器;重组份从蒸发器底部的锥体排出。一个独特的布料器不仅仅具有将物料均匀地泼向蒸发器内壁,防止物料溅到蒸发器内部喷入蒸汽流,还具有防止刚进入的物料在此处闪蒸,有利于泡沫的消除,物料只能沿着加热面蒸发。 在刮膜蒸发器的上部配有一个依据物料特性设计的离心式分离器,将上升蒸汽流中的液滴分离出来并返回布料器。 五、技术参数 型号、参数BM8 蒸发面积㎡8 蒸发工作压力Mpa 0.4 蒸发量550

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。

蒸发冷却技术原理

蒸发冷却技术原理标准化工作室编码[XX968T-XX89628-XJ668-XT689N]

蒸发冷却技术原理、认识及误区 蒸发冷却技术原理 1.直接蒸发冷却 直接蒸发冷却(简称DEC)是指空气与水大面积的直接接触,由于水的蒸发使空气和水的温度都降低,此过程中而空气的含湿量有所增加,空气的显热转化为潜热,这是一个绝热加湿过程。整个蒸发冷却过程要在冷却塔、喷水室或其他绝热加湿设备内实现,其装置原理因式如图1所示,对应的蒸发冷却过程在I-d图上可表示为图2。由图可知,状态1的室外空气在接触式换热器内与水进行热湿交换后,温度下降,含湿量增加,沿绝热线变化到状态2,而水温由tw2下降到tw1。 2.间接蒸发冷却 间接蒸发冷却(简称IEC)是指把直接蒸发冷却过程中降温后的空气和水通过非接触式换热器冷却待处理的空气,那么就可以得到温度降低而含湿量不变的送风空气,此过程为等湿冷却过程。若把直接蒸发冷却中用的空气称二次空气,待处理的空气称一次空气,则可得到用间接蒸发冷却装置原理图,如图3所示。 间接蒸发冷却过程在i-d图上可表示为图4,如果一次空气和二次空气都是室外空气,它们的初状态点w则在图中在同一位置上,当二次空气流经直接蒸发冷却装置HUM时,空气状态从w变为1,一次空气在换热器HX内与状态1的二次空气进行显热交换,状态从w变为2,二次空气从状态1变为状态E,然后排出。从HX1装置内出来的一次空气在换热器HX2内又被从HUM装置内流出冷却水(水温tw1)再次降温,然后送往室内;而换热后冷却水返回HUM装置,再次进行直接蒸发冷却过程降温,然后又返回HX2装置与二次空气换热,如此循环。所以在间接蒸发冷却过程中,一次空气冷却过程为等湿冷却,温度从tw降到to,含湿量不变。 3.蒸发型空调的优点 蒸发型空调与传统的压缩机型空调相比,具有以下优点[5],这也是促使我们不断深入研究蒸发型空调技术的主要原因所在。

薄膜蒸发器概述

薄膜蒸发器概述 刮板式薄膜蒸发器适合于浓缩高粘度的果汁、蜂蜜、或含有悬浮颗粒的料液。是利用高速旋转将液体分布成均匀薄膜而进行蒸发或蒸馏的一种高效蒸发、蒸馏设备,也可进行脱臭、脱泡反应及加热、冷却等单元操作,又广泛应用于中、西制药、食品、轻工、石油、化工、环保等行业。 在浓缩过程液层很薄,溶液沸点升高可忽略,料液在加热区域停留时间,随浓缩器的高度(长度)和刮板的导向角、转速等因素而变化,一般在2秒~45秒左右。 加热室是一夹套圆体,它根据工艺要求与加工条件而进行设计。当浓缩比较大时,可增加加热室长度,分成几段加热区,采用不同压力加热蒸汽来加热,这有利于保证产品质量。 加热室圆筒体内表面,必须经过精加工。保证刮板与加热面之间的最小隙在1.5±0.3毫米左右。 薄膜蒸发器结构 刮板式薄膜蒸发器由转轴、料液分配盘、刮板、轴承、轴封、蒸发室和夹套加热室等所组成,一般有立式、卧式两种类型。 立式刮板薄膜浓缩器,它的料液从上部和进料管,以稳定流量进入,先经由转轴带动旋转的分配盘,在离心力作用下,被抛向夹套加热室的内壁,这时料液受重力作用,沿着器壁向下流动,在此同时,装在转轴上的刮板,把料液刮成薄膜,这样料液受加热面的加热而蒸发。由于料液部在重力及离心的作用,不断更新液膜,最后流集于底部。在浓缩过程所产生的二次蒸汽,可与浓缩液并流方向进入汽液分离器,分离排除,或者以逆流方向上长升到浓缩器顶部,经旋转的带孔叶板,把夹带的液沫分离,从顶部排出,进入冷凝器。 薄膜蒸发器性能 刮板式薄膜蒸发器设备采用离心式滑动沟槽转子,是目前国外最新结构蒸发器,在流量很小的情况下也能形成薄膜,在筒体蒸发段内壁表面附着处理液中的淤积物可被活动刮板迅速移去,和固定间隙的刮板蒸发器相比,蒸发量可提高40-69%,它具有下列性能与特点: 1、传热系数值高,蒸发能力大,蒸发强度可达到200kg/m2·hr,热效率高。 2、物料加热时间短,约5秒至10秒之间,且在真空条件下工作,对热敏性物料更为有利,保持各种成份不产生任何分解,保证产品质量。 3、适应粘度变化范围广,高低粘度物均可以处理,物料粘度可高达10万厘泊(CP) 4、改变刮板沟槽旋转方向,可以调节物料在蒸发器的打理时间。 5、蒸发段筒体内壁经过精密镗削并抛光处理,表面不易产生结焦、结垢。

浅谈蒸发冷却..

浅谈蒸发冷却 摘要:蒸发冷却具有节能经济环保等优点,在建筑热湿环境保障领域受到越来越多的关注。本文主要介绍蒸发冷却这一制冷方式的原理技术、构成、关键设备、空气处理过程等。并浅谈蒸发冷却技术在工程应用中的影响因素,以及国内外近来重点关注的研究方向情况。 关键词:接蒸发冷却、间接蒸发冷却、国内外发展情况、应用前景、优势等。Abstract: evaporative cooling has the advantages of energy saving economic environmental protection, in the field of building thermal wet environment protection is more and more attention. This paper mainly introduces the principle of evaporative cooling the refrigeration technology, structure, key equipment, air handling process, etc. And discuss the influence factors of evaporative cooling technology in engineering application, as well as the research direction of the recent focus on both at home and abroad. Keywords: direct evaporative cooling and indirect evaporative cooling, the domestic and foreign development situation, application prospects, advantages and so on. 0 引言 蒸发冷却空调技术是利用自然环境中可再生能源干燥空气的干球温度与露点温度差,通过水与空气之间的热湿交换来获取冷量的一种环保高效而且经济的冷却方式,具有较低的冷却设备成本、能大幅度降低用电量和用电高峰期对电能的要求、能减少温室气体和CFC的排放量的特点[1-2],被称为零费用制冷技术、绿色空调!和仿生空调,是真正意义上的节能环保和可持续发展的制冷空调技术,在我国的实施减排中起着重要的作用[3] 1蒸发冷却的原理技术及应用 1.1蒸发冷却原理技术 循环水直接喷淋未饱和湿空气形成的增湿、降温、等焓过程称为直接蒸发冷却(direct evaporative cooling,简称DEC)。而利用DEC处理后的空气(二次空气secondary air)或水,通过换热器冷却另外一股空气(一次空气primary air),其中一次空气不与水接触,其含湿量不变,这种等湿冷却过程称为间接蒸发冷却(indirect evaporative cooling,简称IEC)。上面两种方法的联合即直接—间接蒸发冷却。这种蒸发冷却器由两级组成:第一级为间接蒸发冷却器,经间接蒸发冷却后的一次空气再送入直接蒸发冷却器进行等焓加湿冷却。另一种复合式蒸发冷却系统是与除湿装置组合在一起的蒸发冷却系统,亦称除湿蒸发冷却系统。 ○1直接蒸发冷却 直接蒸发冷却(简称DEC)是指空气与水大面积的直接接触,由于水的蒸发使空气和水的温度都降低,此过程中而空气的含湿量有所增加,空气的显热转化为潜热,这是一个绝热加湿过程。整个蒸发冷却过程要在冷却塔、喷水室或其他绝热加湿设备内实现,其装置原理因式如图①所示,对应的蒸发冷却过程在i-d 图上可表示为图2。由图可知,状态1的室外空气在接触式换热器内与水进行热

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