干式、满液式、降膜式蒸发器工作原理与结构
干式蒸发器
干式蒸发器制冷剂在换热管内通过，冷水在高效换热管外运行，这样的换热器换热效率相对较低，其换热系数仅为光管换热系数的2倍左右，但是其优点是便于回油，控制较为简便，而制冷剂的充注量大约是满液式机组充注量的1/2～1/3左右。
满液式蒸发器
满液式蒸发器与干式蒸发器的运行方式恰好相反，冷水在换热管内通过，制冷剂完全将换热管浸没，吸热后在换热管外蒸发。满液式蒸发器的传热管表面上有许多针形小孔，管内表面上还有螺旋形凸起强化冷水侧的换热。这种同时强化管外沸腾和管内传热的高效传热管，使其传热系数较光管提高了5倍左右。
降膜式蒸发器
降膜式蒸发器，也称之为喷淋式蒸发器，这种换热器与满液式蒸发器相似，但是它又与满液式蒸发器有区别。这种蒸发器的制冷剂是从换热器的上部喷淋到换热管上，制冷剂只是在换热管上形成一层薄薄的冷剂液膜，这样冷剂在沸腾蒸发时便减少了静液位压力，从而提高了换热效率，其换热效率较满液式机组提高了5左右。
降膜蒸发是流动沸腾，由于管外表面的液膜层厚度小，没有静压产生的沸点升高，传热系数高。而满液式蒸发（也就是沉浸式蒸发）产生的气泡易于集聚在换热管的表面，导致换热效率下降，其换热效果不如降膜蒸发。总的来说降膜蒸发属于小温差情况下，但要防止结垢，影响传热效率。
“冷水机组”，是对一种制冷机组的习惯命名法，这种“冷水机组”一般用于中央空调的冷源，或者空调工况的制冷，输出的是低温的冷水，通常叫做“冷冻水”，故而得名。一般把只能制冷的叫做冷水机组，而能同时制热的，我们叫做“热泵”机组。
而“满液式”是指机组所用的“壳管式蒸发器”采用了“满液式蒸发器”的形式，这是区别于“干式”、“降膜式”的一种壳管式蒸发器。它的“壳程”内走制冷剂循环，“管程”内走冷冻水循环，从剖面上看，就好像是筒体里有大半筒制冷剂，而走水的管束浸泡在制冷剂里。它和“干式蒸发器”刚好相反，干式的是“管程”走制冷剂，“壳程”走水，好比制冷剂管束浸泡在水里。
满液式蒸发器，以及满液式机组，比起干式蒸发器/干式机组来说传热效率更高，出水温度与蒸发温度的趋近温差小，沿程阻力小，适合循环量大的机组（比如离心机），制冷效果好。但是制冷剂充注量要求大，并且需要专用的回油系统，帮助压缩机回油。
如果在机组名字前再加上“水冷”，则是指机组的冷凝器形式，采用水冷却还是空气冷却，分为风冷、水冷。如果再加上压缩机的形式“活塞式、螺杆式、离心式”，那么就是完整的机组命名了。
比如“水冷螺杆满液式冷水机组”。在大部分场合，为了简略，会省却其中一两个部件的名称，只提和上下文相关的名称，比如“满液式冷水机组”（可能是只为了强调“满液式。
满液式就是冷媒在铜管与壳管之间，而冷冻水在铜管里面流动，干式就是他两相反。冷媒在铜管里蒸发，水在铜管与壳管之间流动，他们主要用于热泵空调上。在工业低温冷水机一般都是用普通那种干式的蒸发器。
优缺点与比较
干式和满液式蒸发器的优缺点
满液式壳管蒸发器在管内走水，制冷剂在管簇外面蒸发，所以传热面基本上都与液体制冷剂接触。一般壳体内充注的制冷剂量约为筒体有效容积的55%~65%，制冷剂液体吸热气化后经筒体顶部的液体分离器，回入压缩机。
其优点是结构紧凑，操作管理方便，传热系数较高。其缺点是：
①制冷系统蒸发温度低于0℃时，管内水易冻结，破坏蒸发管；
②制冷剂充灌量大；
③受制冷剂液柱高度影响，筒体底部的蒸发温度偏高，会减小传热温差；
④蒸发器筒体下部会积油，必须有可靠的回油措施，否则影响系统的安全运行。干式壳管式即非满液式蒸发器的制冷剂在管内流动，水在管簇外流动。制冷剂流动通常有几个流程，由于制冷剂液体的逐渐气化，通常越向上，其流程管数越多。为了增加水侧换热，在筒体传热管的外侧设有若干个折流板，使水多次横掠管簇流动。
其优点是：
①润滑油随制冷剂进入压缩机，一般不存在积油问题
②充灌的制冷剂少，一般只有满液式的1/3左右；
③t0在0℃附近时，水不会冻结。
但使用这种蒸发器必须注意：
离器、外置立式油分离器、冷凝器内置式油分离器。虽然结构各异，但分离都是以上一种或多种分离方式的组合。
图1 冷水机组的回油技术研究
1、取油位置
在冷水机组运行时，虽然蒸发器内部制冷剂始终处于剧烈沸腾状态，但由于液态制冷剂汽化后都要向上升，因此蒸发器筒体内的气液混合物的整体运动趋势都是向上的。随着制冷剂汽化后被吸回压缩机，而润滑油的密度小于液态制冷剂（如R22和R134a等）的密度，润滑油会在蒸发器内形成下稀上浓的浓度差异。不同的是，R22之类的制冷剂在较低温度下因与矿物润滑油互溶性较差而在靠近液面上部形成较明显的富油区，并且R22蒸发器中的富油区不但在机组不运行或机组停止时存在，就是在冷水机组运行过程中也是存在的；而R134a之类的制冷剂由于与酯类润滑油在低温下的互溶性良好而无法形成明显的富油区，只能自下而上形成大致均匀的浓度差，并且各点的润滑油浓度在停机一段时间后就趋于平衡。为了能取到浓度尽量高的润滑油，并适当考虑液位的波动，对于R22和R134a
冷水机组，蒸发器取油口的位置均设置于实际液面下150mm左右是比较合适的。有人曾做过将取油口设在液面下200mm以下的试验，结果不是很理想，主要问题是排气温度降低较多，很明显是回油携带的制冷剂量过多所致。而回油孔的位置如果偏高，可能导致冷水机组部分负荷时无法回油。
1.2回油方法
1.2.1重力回油
重力回油的一般做法是将蒸发器位置提高，再将富油液态制冷剂从蒸发器适当位置引出，借助高度差，使富油制冷剂向下流入一个回油热交换器，与来自冷凝器的高温液态制冷剂进行热交换，这样一方面可提高液态制冷剂的过冷度，有助于机组冷量的提升，另一方面可将富油液态制冷剂中液态制冷剂蒸发，使之成为气态进入压缩机。其系统示意图如图２所示。
图2 重力回油示意图
图中有部分阀没有注明具体名称，主要是因为这些阀有多种可能的搭配。这种回油方式也可称为热虹吸式回油。
从制冷剂流量控制装置的角度来看，重力回油系统由于在蒸发器内取油的位置将会影响其回油的成功与否，而实际运转中的液位能否与之适应更是决定回油成功与否的关键。因此，液位的控制（即制冷剂流量的控制）便显得更加重要。与重力回油系统相匹配的制冷剂流量控制方法主要有用高压或低压浮球阀和以冷凝器或蒸发器液位传感器为控制信号的电子膨胀阀。另外，从蒸发器的回油量也要控制，否则进入回油换热器的混合液体过多将降低冷水机组的制冷能力，也
会因制冷剂无法完全蒸发而吸入压缩机引起液压缩。由于蒸发器与回油换热器的高度差是使油回流的动力，若在相同的管路摩擦损失下，高度差越大流量越大，所以一般的回油管路只需设置一个固定开度的角阀，只需在样机测试阶段调整角阀开度就能够满足机组正常运行所需的回油量。
蒸发器的回油总是会含有或多或少的液态制冷剂，这些液态制冷剂因未能与换热管接触而未能带走水的热量，并且它进入压缩机经过电机腔后被电机绕组的散热汽化后会占用部分蒸发器回气所应占有的压缩机吸气体积。因此，回油中所含制冷剂越多，机组的制冷能力损失越严重。也就是说，回油并非越多越好，即保证冷水机组的运行过程中不失油并且使回油所引起的制冷量损失最小的回油量应该等于压缩机排气经过油分后所携带的润滑油量。这样，根据质量守恒原理，不难推导出润滑油的质量平衡方程式而估算出实际所需的回油量。
1.2.2引射器回油
引射器是一种利用高压高速的驱动流（或称一次流）去引射、抽吸另一种流体（二次流）的流体机械装置，其外形如图３所示，引射器回油的冷水机组系统示意图如图４所示。由图４可知，自压缩机排气侧引出高压制冷剂蒸气进入引射器，由于引射器的特殊构造，此时即可将富含润滑油和液态制冷剂的混合液体从蒸发器的适当位置抽吸出来，再混合进入压缩机或吸气管。引射器回油的动力源即排气压力与吸气压力的压差产生的抽吸作用，这样蒸发器的位置就无需再提高。
图3 引射器结构示意图
图4 引射器回流的冷水机组系统示意图
由于该引射器一般利用压缩机排气作为驱动流，当外界温度较低时，主机开机较长时间高压也不易建立，此时引射器的驱动力就不足，引射效率就可能受影响，润滑油就很难回到压缩机，可能造成失油。而相同的问题也存在于重力回油系统，由于冬天气温较低，相对的液管温度也较低，尤其在低负荷的情况下，液管制冷剂流量也相应减小，此时回油中的液态制冷剂可能无法完全蒸发而被吸入压缩机，使得压缩机排气过热度降低，也容易失油。可利用旁通冷却水的方法维持一定的冷凝压力，从而克服上述困难。
采用引射器回油的冷水机组，除了在其动力源管路中设置电磁阀外，也可设一角阀，通过控制一次流流量调节所需的回油量。而在蒸发器的取油管路上，可设置一干燥过滤器防止蒸发器中可能存在的焊渣、铁锈随回油进入压缩机内部对压缩机造成损坏，另需设置视液镜以便观察回油状况。
引射器回油的动力源不但可用压缩机高压排气，而且可用冷凝器底部的高压液态制冷剂或一次油分底部的高压润滑油，甚至还可用吸气作为引射动力源，具体接管方式与图４稍有不同，见图５。
以吸气为动力源的引射器回油示意图
它是利用蒸发器回气主管中内置的一个类似喷嘴的渐缩渐扩管实现的。当高速的蒸发器回气流经该渐缩渐扩管时，由于其流通截面积缩小，因而速度提升，此时回气部分静压转化为动压，静压降低，以致在喉部（渐缩渐扩管最窄处）产生一个比蒸发器内部压力更低的压力，由于回油取自蒸发器筒体内部，此时便有足够的压差将油－制冷剂混合物自蒸发器抽吸回来，然后混合物经过喉部与一次流混合后在渐扩管内减速，静压升高，至渐缩渐扩管出口时压力升至蒸发压力，因流动摩擦阻力和引射流体的影响，此混合流体的速度有所降低，但已足够将管内的混合物带到回气主管中，最后回到压缩机。但如果回油完全是从蒸发器内引出，回油中的液态制冷剂恐怕就更容易导致液压缩了。不过这种方法因避免了高压制冷剂的损失，因而可有效地提高冷水机组效率，也不失为一种比较新颖的应用。
1.3.3直接回油
直接回油，顾名思义，不像前述２种方式那样有驱动力，而是使制冷剂与润滑油的泡沫直接通过一些处理后吸入压缩机。因为压缩机一旦吸入过多泡沫将造成液压缩，因此回油量的控制尤其重要。这种作法国内已有厂家尝试过，国外也有厂家采用此方法。因为这种方法较上述２种方法简单，而且对机组的能力影响较少，因此也是一种比较有前途的回油方案。其系统示意图见图６，图６中有部分阀没有注明具体名称，也是因为这些阀有多种搭配方式。
图6 采用直接回油法的冷水机组系统示意图
基本上，与它配合的制冷剂流量控制方式有节流孔板以及混合式节流等方式，但不管怎样，制冷剂的充注量及机组的冷凝器和蒸发器的相对位置都是比较重要的。以混合式节流为例，即在节流孔板之外再加一只电子膨胀阀，它直接检测压缩机的排气温度，当压缩机吸入过多液态制冷剂时，其排气温度会下降，此时即为液位太高，制冷剂供过于求。若排气温度高，则液位下降，应使蒸发器的供液量增加。这就是在节流孔板之外再加一套监控系统，更增加直接回油系统的可靠性。前２种方法都存在浪费本该用于制冷的液态制冷剂的问题，引射回油还要消耗高压制冷剂的能量，如果用直接回油法，则上述损失都不会发生，可把压缩机的排气完全用于制冷，若再辅之以中间补气口以及良好的换热器设计，机组的性能可有较大的提高。
直接回油的一大关键点就是要把过大的液滴隔离开，这需要对蒸发器包括挡液板在内的内部结构设计进行优化，在此不详细讨论。
干式蒸发器喷液位置
喷液位置在吸入口
喷液位置在中间
视液镜
带经济器的风冷热泵机组
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
齐齐哈尔大学 蒸发水量为2000的真空降膜蒸发器 题目蒸发水量为2000的真空降膜蒸发器 学院机电工程学院 专业班级过控133 学生姓名戴蒙龙 指导教师张宏斌 成绩 2016年 12月 20日
目录 摘要............................................................ I II Absract............................................................ I V 第1章蒸发器的概述. (1) 1.1蒸发器的简介 (1) 1.2蒸发器的分类 (1) 1.3蒸发器的类型及特点、 (2) 1.4蒸发器的维护 (5) 第2章蒸发器的确定 (6) 2.1 设计题目 (6) 2.2 设计条件： (6) 2.3 设计要求： (6) 2.4 设计方案的确定 (6) 第3章换热面积计算 (7) 3.1.进料量 (8) 3.2.加热面积初算 (8) 3.2.1估算各效浓度: (8) 3.2.2沸点的初算 (8) 3.2.3计算两效蒸发水量，及加热蒸汽的消耗量 (9) 3.3.重算两效传热面积 (11) 3.3.1.第一次重算 (11) 第4章蒸发器主要工艺尺寸的计算 (12) 4.1加热室 (13) 4.2分离室 (13) 4.3其他工件尺寸 (14) 第5章强度校核 (15) 5.1 筒体 (15) 5.2前端管箱 (16) 参考文献 (19)
致谢 (21)
蒸发就是采用加热的方法，使溶液中的发挥性溶剂在沸腾状态下部分气化并将其移除，从而提高溶液浓度的一种单元操作，蒸发操作是一个使溶液中的挥发性溶剂与不挥发性溶质分离的过程。蒸发设备称为蒸发器，蒸发操作的热源，一般为饱和蒸汽。蒸发在操作广泛应于化学、轻工、食品、制药等工业中。工业上被蒸发处理的溶液大多数为水溶液。本次设计的装置为蒸发水量为2000降膜蒸发器，浓缩物质为牛奶。降膜蒸发器除适用于热敏性溶液外，还可用于蒸发浓度较高的液体。 关键词：蒸发；换热；高效；使用广泛
1. 规格、参数、性能 1.1 蒸发器规格、型号 1.1.1 蒸发器名称、型号：RHJM-6000四效降膜蒸发器 1.1.2 蒸发水量规格：6000kg/h 1.2 蒸发器工艺参数 1.2.1 总物料流量：10000 kg/hr 1.2.2 总蒸发速率：6000 kg/hr 1.2.3 物料流程：四效→一效→二效→三效→出料 1.2.4 蒸汽流程：一效→二效→三效→四效→冷凝器 1.2.5 各效传热面积：一效（140m2）二效（100m2）三效（140m2）四效（100m2）1.3 蒸发器性能 1.3.1 物料：糖浆 1.3.2 物料进口：进四效 数量：10000kg/hr 温度：50-60℃ 浓度：30-32%（DS） 1.3.3 物料出口：从三效出料 数量：4000kg/hr 温度：65-70℃ 浓度：75-80%（DS） 蒸汽消耗量：1800kg/h （0.6MPa） 冷却水从35℃至43℃150m3/h 电能（安装功率）29kw 电流380/220v，50赫兹，3相 设备布置四效蒸发器、冷凝器 温度一效二效三效四效
加热温度℃104.5907660 蒸汽温度℃91776143 2. 工艺阐明 为了更好地理解请运用工艺流程图 为了得到对的成果，你应当理解现场安装，每条工艺线。 如果浮现故障或紧急状况，必要非常熟悉和组件物理位置和管道工程布置。 2.1 物料 将要浓缩物料输送到进料罐，通过进料泵将物料通过流量计打到四效上端管板上分布器以保证进入每一根加热管液量相似。 液膜在管子顶部向下流动过程中加速，由于重力及液体形成蒸汽作用下流速增长，蒸发器从外部加热、水蒸汽及某些浓缩物料离开蒸发器，大某些液体存储在下部料仓并由此离开，少量液体及水蒸汽通过连接管道运到分离器蒸汽与液体在此分离，留存在顶部水蒸汽进入冷凝器冷凝。从第四效蒸发器出来物料通过四效出料泵送到一效管板上分布器，液膜在向管子底部流动过程中加速，由于重力及液体形成蒸汽作用下流速增长，蒸发器从外部加热、水蒸汽及某些浓缩物料离开蒸发器，大某些液体存储在下部料仓并由此离开，少量液体及水蒸汽通过连接管道输送到分离器，蒸汽与液体在此分离，留存在顶部水蒸汽进入二效加热室或者通过热泵再次进入一效加热室，从第一效蒸发器出来物料通过一效物料转移泵输送到二效管板上分布器。依次类推，物料通过三效蒸发器出料，合格物料通过出料螺杆泵输送到成品罐，不合格物料打回流至蒸发前罐。 蒸发前储罐—→Ⅳ效—→Ⅰ效—→Ⅱ效—→Ⅲ效—→出料 2.2 加热设备蒸汽流程 Ⅰ效—→Ⅱ效—→Ⅲ效—→Ⅳ效—→冷凝器 2.3 冷凝液流程 Ⅰ效加热室冷凝水—→Ⅱ效加热室冷凝水—→Ⅲ效加热室冷凝水—→Ⅳ效加热室冷凝水—→分水罐—→冷凝水泵 2.4 空气流程（蒸发器排气）
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
MVR降膜蒸发器操作步骤 一、物料控制 1、打开进料阀，物料进入进料罐，当液位达到A%时打开进料泵， 进料电动调节阀调节流量X m3/ h (设置流量上限不超过Y m 3/ h )物料通过预热器，稳定进入蒸发器。 2、当蒸发器内液位达到B % 时，停止进料，开启循环泵，打开 循环阀，建立循环（或回流）。 3、打开生蒸汽截止阀，将蒸汽引入蒸发器壳程，开始对系统内物 料升温，当分离器温度升至60度则开启蒸汽压缩机，电机初 始频率设置为5Hz ，根据分离室压力与加热室进口的压力差 （50KPa），以及蒸汽压缩机的电流（90%电机额定电流），缓 慢提频（3Hz /次），直至频率提升至设定值M。期间加热室进 口温度达到80—84度则打开蒸汽压缩机补水球阀自动控制补 水，流量为设定值N。分离室温度达到84—85度时，关闭生 蒸汽截止阀。 4、系统达到蒸发温度时，蒸发器内的液位开始下降，待下降至液 位C %则开启进料泵，缓慢打开进料调节阀，控制电动调节阀 调节进料，维持蒸发器内液位平衡在D% 的范围内，稳定系 统，此时系统达到平衡开始稳定蒸发。 5、（1）间歇式生产（多用于中药行业）。当进料完毕，即进料量 为O则关闭进料阀，关停进料泵，关闭进料调节阀，实现回 流蒸发，待系统内物料达到指标，慢慢降频蒸汽压缩机直至频
率为5Hz，关停循环泵，关闭循环阀，开启出料阀持续出料直 至出料量为O 。（蒸汽压缩机低频运转清洗10分钟后关停蒸 汽压缩机，关补水阀）。 （2）连续式生产。待系统内物料达到指标，开启出料泵，打 开出料调节阀，控制阀门开度调节出料流量为S1/h ,控制进料 调节阀开度，根据工艺要求、生产负荷和蒸发量，建立平衡， 稳定进料量V1/h ，和出料量，系统自动微小调整进口流量以 保证蒸发器内液位平衡及物料比重稳定。 二、冷凝水控制 1、排净不凝性气体，保证换热面积，满足工艺。 2、控制蒸发器壳程温度，压力，自动调频增温、增压、泻压。 3、当加热器冷凝水液位达到E % 后，开启出水泵出水至预热器 后进入冷凝水储罐，冷凝水与进料稳定换热。 4、根据进料量、蒸发量、出水量建立函数关系，形成连锁控制， 达到系统稳定。
管式降膜蒸发站技术说明 1. 主要设备选型 1.1概述 本标书提供的蒸发器型式为管式降膜蒸发器，管式降膜蒸发器在食品、化工、海水淡化、造纸等行业早已是成熟产品，特别是造纸业由于管式降膜蒸发器的特点，目前在国际上早已形成主流，由于国内薄壁不锈钢管材的供应得到解决，今后管式降膜蒸发器将成为用户第一选择。 我公司从事蒸发研究与制造多年，积累了丰富的经验，同时吸收了国外管式降膜蒸发器设备设计、工艺设计先进的技术部分，已形成自己专有技术特点，已有多个成功运行的实例。 1.2设备结构及工作原理 管式降膜蒸发器由加热蒸发室、分配盘、汽液分离室、除雾器、循环管等部分构成。 加热蒸发室 加热蒸发室是由壳体、上下管板、隔板和加热管构成。壳体是根据工作压力按压力容器或常压容器设计，并考虑到在真空状态下受外压时壳体的稳定性。壳体、管子和管板的材料根据介质性质或使用要求，分为碳钢或不锈钢两种形式。加热蒸发室中心为内部循环管，其余部分为均匀分布的加热管，黑液由经内部循环管预热输送至上管板上部的配液盘，由配液盘均匀地分布在管板的管桥上，再沿管壁成膜状流下，同时进行传热蒸发。由于黑液经过中间循环管预热,缩短了预热时间,提高了蒸发效率,不易结垢。此外由于从黑液中蒸发出的蒸汽快速向下流动，将黑液液膜吹得更薄、流速更快，使传热热阻大大降低，传热膜系数更高。由于是液膜蒸发，降低了传热热阻，也没有由于静液位压力引起的沸点升高，故用于加热的有效温差提高。料液在管壁上形成的垢可以用高压水、机械方法、化学方法进行清洗。所以，管式降
膜蒸发器的传热系数和热效率均高于传统的蒸发器。 在对环境要求较高的场合,特别是硫酸盐法制浆，为解决冷凝水的后处理问题，将壳程作成带内部汽提的结构形式，将冷凝水分成轻、重污冷凝水，将重污冷凝水送汽提塔处理，既解决了环境污染，也减少了污水处理量。 管式降膜蒸发器既保留了板式降膜蒸发器传热效率高、运行周期长、操作弹性大等优点，又解决了板式降膜蒸发器易破裂、不易维修的缺点。 分配盘 配液盘是将黑液（被蒸发的介质）均匀分布于各个加热管及加热管内部表面的部件。由于介质的性质不同，以及各效蒸发器黑液的粘度变化，其结构及尺寸也相应改变。分配盘分为多块，便于制造、维护、清理。 分配盘 管板
目录 一、产品简 介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 二、设备特 点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 三、技术参 数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 四、工作原 理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 五、操作规 程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
六、维护与保 养. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 七、工艺流程 图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 一、产品简介 本设备广泛适用于葡萄糖、淀粉糖、低聚糖、饴糖、山梨醇、鲜奶、果汁、维C、麦芽糊精、化工、制药等水溶液的浓缩。并可广泛用于味精、酒精、鱼粉等行业的废液处理。 该设备在真空低温条件下进行连续操作，具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、能最大地保持被处理物料原有的色、香、味和成份。在食品、医药、粮食深加工、饮料、轻工、环保、化工等许多行业均得到广泛的应用。 BNJM03型蒸发器（即三效降膜蒸发器）可以根据不同被处理物料的特点，设计成不同的工艺流程，也可根据不同用户要求配备自动化控制系统。 二、设备特点 A、接触物料材质：不锈钢SUS304。 B、设备由一、二、三效加热器，一、二、三效蒸发分离器、列管式冷凝器、热压泵、真空泵、物料泵、平衡罐、电控箱、工作台及所有管路、阀门组成。
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。
降膜和升膜不同，膜传热系数不取决于管内汽速，因此适于用在蒸发量较小的场合。例如有些二级蒸发的设备，常在第一级蒸发时采用升膜，而在第二级蒸发时采用降膜。由于降膜流动是依靠重力而成膜的，为了使每一根管内的液体都能均匀分布，因此在降膜蒸发器上部应有降膜分配器，通称降膜头。降膜头的安装必须呈水平，以免出现液体流动不均的现象。机理
解释一：是指为实现某一特定功能，一定的系统结构中各要素的内在工作方式以及诸要 素在一定环境条件下相互联系、相互作用的运行规则和原理。 解释二：机理是指事物变化的理由与道理。在化学动力学中，所谓“机理”是指从原子的结合关系中来描绘化学过程。在化学气相沉积中，机理的含义更加广泛。如果其过程是动力学控制的，机理是指原子水平的表面过程。 我们这里有一个塔下面就是一个降膜蒸发器 它由加热室和分离罐组成 物料从加热室顶部进入，沿加热管内壁呈膜状下降 在下降的过程中被不断的蒸发增浓 汽液混合物从加热室底部流出进入分离罐 蒸汽从分离罐顶部排出 完成液从分离罐底部排出 升膜蒸发器：是一种将加热室与蒸发室（分离室）分离的蒸发器。加热室实际上就是一个加热管很长的立式固定管板换热器，料 液由底部进入加热管，受热沸腾后迅速汽化；蒸汽在管内迅速上升，料液受到高速上升蒸汽的带动，沿管壁形成膜状上升，并继 续蒸发。汽液在顶部分离，二次蒸汽从顶部溢出，完成液则由底部排出。加热管一般采用25~5mm的无缝管，管长与管径比在常 压下约为100~150，在减压下约为130~180。这种蒸发器适用于蒸发量较大，有热敏性和易产生泡沫的溶液，不适于粘度很大， 容易结晶或结垢的物料。 降膜蒸发器：与升膜蒸发器结构基本相同，主要区别在于原料液是从加热室的顶部加入，在重力的作用下沿管内壁形成膜状下降，并进行蒸发，浓缩液从加热室的底部进入到分离器内并从底部排出，二次蒸汽由顶部溢出。由于二次蒸汽的流向与料液的流向一致，所以能促进料液的向下运动并形成薄膜。在每根加热管的顶部必须装有降膜分布器，以保证每根管子的内壁都能为料液所湿润，并不断有液体缓慢流过，否则，一部分管壁形成干壁现象，不能达到最大的生产能力，甚至不能保证产品质量。降膜蒸发器 适用于热敏性物料，不适于易结晶，结垢或粘度很大的物料。 对于膜蒸发器和升膜蒸发器的工作原理、区别及各自的优缺点，请参照下面的详细介绍。 如果液体黏度比较大，建议还是使用旋转刮板式蒸发器好，此种蒸发器适用于高粘度、易结晶、结垢的浓溶液，我以前的厂用的 就是它，效果不错，如果在它上面加装抽真空装置，效果会更好。 我原来用过三效降膜蒸发器和四效降膜蒸发器，主要用于浓缩葡萄糖浆和玉米浆，记得粘度范围要求好像是<400CP，具体我们使 用的是多少不记得了。 升膜和降膜的区别还在于：升膜的动力消耗较大！但蒸发效果要好！对于国外一般选择升膜蒸发器，原因是他们的主要是风力、水、发电，不像国内是火力发电，所以电的成本低！国内建议选择降膜蒸发器！淀粉的玉米浆、酒精的浓缩液、牛奶的蒸发，都 可以用降膜蒸发器！至于粘度，没有作统计！ 补充一点：升膜和降膜的流速控制不同。升膜的流速要大好多。 升膜的气速常压下要20~30m/s，减压下80~200m/s，加热管长径比100/300。一般一个流程即达到要求。 降膜一般用于粘度不太大的溶液，一次达不到要求可以循环蒸发。 粘度较大或者有结晶的一般使用强制循环蒸发，粘度很大的可以考虑刮膜蒸发 如果是聚合物脱单还是要谨慎一些，低于聚合物熔融态粘度的都没问题。 升膜蒸发器和降膜蒸发器都属于单程蒸发器。这类蒸发器主要特点是：溶液在蒸发器中只通过加热室一次，不做循环流动即从浓 溶液排出。升膜蒸发器，其加热室由许多垂直长管组成，料液经预热后由蒸发器底部引入，进入加热管内受热沸腾后迅速汽化， 生成的蒸汽在加热管内高速上升。溶液则被上升的蒸汽所带动，沿管壁成膜状上升，并在此过程中连续蒸发，汽液混合物在分离 器内分离，完成液由分离器底部排出，二次蒸汽则在顶部导出。 降膜蒸发器，料液是从蒸发器顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下降，并在此过程中不断被蒸发而蒸浓，在其底部得到完成液。 升膜蒸发器适用于蒸发量较大（即稀溶液）、
齐齐哈尔大学 蒸发水量为2000的真空 降膜蒸发器 题目蒸发水量为2000的真空降膜蒸发器 学院机电工程学院 专业班级过控133 学生姓名戴蒙龙 指导教师张宏斌 成绩 2016年 12月 20日 目录 摘要............................................. 错误!未指定书签。Absract............................................ 错误!未指定书签。 第1章蒸发器的概述................................ 错误!未指定书签。 1.1蒸发器的简介................................. 错误!未指定书签。 1.2蒸发器的分类................................. 错误!未指定书签。 1.3蒸发器的类型及特点、......................... 错误!未指定书签。 1.4蒸发器的维护................................. 错误!未指定书签。 第2章蒸发器的确定................................. 错误!未指定书签。 2.1 设计题目.................................... 错误!未指定书签。 2.2 设计条件：.................................. 错误!未指定书签。 2.3 设计要求：.................................. 错误!未指定书签。 2.4 设计方案的确定.............................. 错误!未指定书签。 第3章换热面积计算................................ 错误!未指定书签。 3.1.进料量...................................... 错误!未指定书签。
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 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
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： 单效蒸发中的有效传热总温度差可用下式计算：
MVR蒸发器工艺操作规程 第一部分原理 MVR蒸发器不同于普通单效降膜或多效降膜蒸发器，MVR为单体蒸发器，集多效降膜蒸发器于一身，根据所需产品浓度不同采取分段式蒸发，即产品在第一次经过效体后不能达到所需浓度时，产品在离开效体后通过效体下部的真空泵将产品通过效体外部管路抽到效体上部再次通过效体，然后通过这种反复通过效体以达到所需浓度。 效体部为排列的细管，管部为产品，外部为蒸汽，在产品由上而下的流动过程中由于管面积增大而是产品呈膜状流动，以增加受热面积，通过真空泵在效体形成负压，降低产品中水的沸点，从而达到浓缩，产品蒸发温度为60℃左右。 产品经效体加热蒸发后产生的冷凝水、部分蒸汽和给效体加热后残余的蒸汽一起通过分离器进行分离，冷凝水由分离器下部流出用于预热进入效体的产品，蒸汽通过风扇增压器进行增压（蒸汽压力越大温度越高），而后经增压的蒸汽通过管路汇合一次蒸汽再次通过效体。 设备启动时需一部分蒸汽进行预热，正常运转后所需蒸汽会大幅度减少，在风扇增压器对二次蒸汽加压的过程中由电能转化为蒸汽的热能，所以设备运转过程中所需蒸汽减少，而所需电量大幅增加。 产品在效体流动的整个过程中温度始终在60℃左右，加热蒸汽与产品之间的温度差也保持在5—8℃左右，产品与加热介质之间的温度差越小越有利于保护产品质量、有效防止糊管。 产品的浓缩度在50%左右时仅MVR蒸发器就能完成 第二部分工艺流程说明 1、物料走向 ①进料：上游工艺产生的硫酸钠原液送至本系统原料缓冲罐T01中， 由进料泵P01打入蒸发系统。5t/h 25℃5%的硫酸钠溶液从原料缓冲罐T01出来，由进料泵P01打入板式换热器，硫酸钠溶液在蒸馏水板换HE01和鲜蒸汽板换HE02分别与系统产生的3.5t/h 102℃
关于多效降膜式蒸发器的工作原理及应用要点 蒸发（或称浓缩）是指将含有非挥发性溶质和挥发性溶剂组成的溶液进行蒸发浓缩的过程，主要是利用加热作用使溶液中一部分溶剂汽化而获得。蒸发工艺在制药生产中应用较多，如中药生产方面是将提取液进行蒸发浓缩而得到浓缩液或流浸膏，又如在抗生素生产中蒸发操作用于发酵滤液、树脂洗脱液以及各种提取液的浓缩。 蒸发设备一般称为蒸发器，其构造与种类繁多，而且其发展历史久远。从操作方式可分为单效蒸发、多效蒸发和直接接触蒸发；按流体循环方式可分为不循环型蒸发、自然循环型蒸发、强制循环型蒸发、刮膜式蒸发及离心式薄膜蒸发。设计时针对不同的物料用不同的蒸发器。正确的应用不仅能提高产品的质量，又能节能降耗、降低生产成本、提高经济效益。其中，降膜式蒸发器是现代蒸发技术中常见的单元操作，本文将对多效降膜式蒸发器的特点及相关要点作一探讨。 1降膜式蒸发器概述 1.1降膜式蒸发器简介 工作原理：物料由加热室顶部加入，经液体分布器分布后呈膜状向下流动。在管内被加热汽化，被汽化的蒸汽与液体一起由加热管下端引出，经气液分离后即得到浓缩液。 在降膜式蒸发器的操作过程中，由于物料的停留时间很短（约5～10s），而传热系数很高，因此其较广泛地应用于热敏性物料，也可以用于蒸发粘度较大的物料，但不适宜处理易结晶的溶液。 1.2降膜式蒸发器与升膜式蒸发器比较 降膜式蒸发器与升膜式蒸发器的性能比较如表1所示。 表1降膜式蒸发器与升膜式蒸发器的性能比较 2多效降膜式蒸发器的结构 多效降膜式蒸发器由蒸发器、分离器、预热器、冷凝器、凝水罐、循环泵等部件组成，其结构如图1所示。 2.1蒸发器 蒸发器为列管式换热器，管程通液体物料，壳程通加热蒸汽，液体物料从蒸发器的顶部进入，经过分布器进入加热管，液体物料沿加热管往下流，并被加热蒸发，直至加热器底部，浓缩的液体和蒸发产生的二次蒸汽进入分离器进行分离，其底部装有控制布水的液位开关。 作用：对液体物料加热、蒸发。
齐齐哈尔大学 ?的真蒸发水量为2000kg? 空降膜蒸发器 ?的真空降膜蒸发器 题目蒸发水量为2000kg? 学院机电工程学院 专业班级过控133 学生姓名戴蒙龙 指导教师张宏斌 成绩 2016年 12月 20日
目录 摘要............................................................ I II Absract............................................................ I V 第1章蒸发器的概述. (1) 1.1蒸发器的简介 (1) 1.2蒸发器的分类 (1) 1.3蒸发器的类型与特点、 (2) 1.4蒸发器的维护 (5) 第2章蒸发器的确定 (6) 2.1 设计题目 (6) 2.2 设计条件： (6) 2.3 设计要求： (6) 2.4 设计方案的确定 (6) 第3章换热面积计算 (7) 3.1.进料量 (8) 3.2.加热面积初算 (8) 3.2.1估算各效浓度: (8) 3.2.2沸点的初算 (8) 3.2.3计算两效蒸发水量W1，W2与加热蒸汽的消耗量D1 (9) 3.3.重算两效传热面积 (11) 3.3.1.第一次重算 (11) 第4章蒸发器主要工艺尺寸的计算 (12) 4.1加热室 (13) 4.2分离室 (13) 4.3其他工件尺寸 (14) 第5章强度校核 (15) 5.1 筒体 (15) 5.2前端管箱 (16) 参考文献 (19)
致谢 (21)
蒸发就是采用加热的方法，使溶液中的发挥性溶剂在沸腾状态下部分气化并将其移除，从而提高溶液浓度的一种单元操作，蒸发操作是一个使溶液中的挥发性溶剂与不挥发性溶质分离的过程。蒸发设备称为蒸发器，蒸发操作的热源，一般为饱和蒸汽。蒸发在操作广泛应于化学、轻工、食品、制药等工业中。工业上 ?降被蒸发处理的溶液大多数为水溶液。本次设计的装置为蒸发水量为2000kg?膜蒸发器，浓缩物质为牛奶。降膜蒸发器除适用于热敏性溶液外，还可用于蒸发浓度较高的液体。 关键词：蒸发；换热；高效；使用广泛
降膜蒸发技术 从操作方式可分为单效蒸发、多效蒸发和直接接触蒸发；按流体循环方式可分为不循环型蒸发、自然循环型蒸发、强制循环型蒸发、刮膜式蒸发及离心式薄膜蒸发 1降膜式蒸发器简介 工作原理：物料由加热室顶部加入，经液体分布器分布后呈膜状向下流动。在管内被加热汽化，被汽化的蒸汽与液体一起由加热管下端引出，经气液分离后即得到浓缩液。在降膜式蒸发器的操作过程中，由于物料的停留时间很短（约5～10 s），而传热系数很高，因此其较广泛地应用于热敏性物料，也可以用于蒸发粘度较大的物料，但不适宜处理易结晶的溶液。 2降膜蒸发系统的特点： 1) 降膜式蒸发器的料液是从蒸发器的顶部加入，在重力作用下沿管壁成膜状下降，并在此过程中蒸发增浓，在其底部得到浓缩液。降膜式蒸发器可以蒸发浓度较高、粘度较大（例如在0.05～0.45Ns/m2范围内）物料。 2) 由于溶液在单程型蒸发器中呈膜状流动，传热系数较高。 3) 停留时间短，不易引起物料变质，适于处理热敏性物料。 4) 液体滞留量小，降膜蒸发器可以根据能量供应、真空度、进料量、浓度等的变化而采取快速运作。近常数, 5) 由于工艺流体仅在重力作用下流动，而不是靠高温差来推动，可以使用低温差蒸发。 6) 降膜蒸发器适用于发泡性物料蒸发浓缩，由于料液在加热管内成膜状蒸发，即形成汽液分离，同时在效体底部，料液大部份即被抽走，只有少部份料液与所有二次蒸汽进入分离器强化分离，料液整过程没有形成太大冲击，避免了泡沫的形成。 3工艺流程 工艺流程有顺流（并流）、逆流、混流（错流）、平流四种形式：
顺流： 溶液和蒸汽流向相同，都由一效顺序流到末效。原料液用泵送入一效，依靠各效间的压差，自动流入下一效，完成液自末效（一般是在负压下操作）用泵抽出。由于后一效的压力低，溶液的沸点也低，溶液从前效进入后一效时会闪蒸部分水分，产生的二次汽也较多，由于后效的浓度较前效高、操作温度低，往往第一效的传热系数比末效高很多。顺流流程一般适宜处理在高浓度的情况下为热敏性的物料。例如糖厂的青汁蒸发。 逆流： 原料由泵从末效依次送入前效，完成液由一效排出，料液与蒸汽逆向流动。一般适宜处理粘度随温度和浓度变化较大的溶液，不易处理热敏性物料。用泵输送，用电量大一些。 混流: 是顺逆流流程的结合，兼有顺逆流的优点避其缺点，但操作复杂，要求自控程度很高。例如淀粉厂黄浆水的蒸发。目前使用较广。 平流： 各效都加料都出完成液，各效都有结晶析出，可及时分离结晶，一般用于饱和溶液的蒸发。很少使用。
标准文件 1、目的Objective：为了确保按工艺要求正确使用降膜蒸发器，特制定本操作规程 2、范围Scope：本规程适用于SBA车间降膜蒸发器的操作过程。 3、职责Responsibilities： 3.1 培训职责：本文件起草人或审核人或批准人负责对工程项目部、SBA车间负责人进行本规程培训；以上部门负责人对其部门人员进行本规程培训。 3.2 工程项目部负责制定本规程，工程项目部、SBA车间负责人负责监督本规程的实施，车间操作人员对本规程的实施负责。 4、定义Definition：无。 5、程序Procedures: 5.1 操作前准备 －检查降膜蒸发器内有无异物、存料； －检查闪蒸罐内，液位是否达到800mm高度； －检查待蒸物料是否准备就绪； －检查蒸汽系统供汽是否正常； －冷冻盐水供应是否正常； －联络精制岗位，是否做好接收浓缩液的准备。 5.2 操作步骤 －开启真空系统，控制负压蒸汽系统真空度为-0.08 MPa～-0.09MPa；控制蒸馏系统的真空为-0.092 MPa ~－0.096 MPa。 －打开进料阀、料液接受罐上氮气阀，开始缓慢进料； －开启热水循环泵，缓慢开启蒸汽阀门； －控制闪蒸罐的温度为50～60℃，注意控制进料速度，不要让料液接受罐溢满；
－当进料结束时，关闭氮气系统，观察料液接受罐的刻度，直至料液接受罐的刻度达到要求时，关闭循环泵，通知结晶岗位进料； 5.3 系统停车 －当蒸馏结束后，先行关闭蒸汽阀门，同时关闭蒸汽气动阀门，降低系统热水温度； －及时关闭热水循环泵； －关闭真空系统；关闭热水及物料循环屏蔽电泵；排放接受罐内负压蒸汽冷凝水；关闭卧式冷凝器，冷冻盐水进、出口阀门； －进料结束后，关闭进料阀，检查系统的阀门应处于正确状态； 5.4注意 －物料循环屏蔽电泵，仅在物料循环和输送浓缩液时启动！ －物料循环屏蔽电泵前，必须确认泵的有物料情况下，方可运行，严禁空转！否则，易烧毁电泵。 6、参考资料References：无。 7、相关记录和文件Documents and Records：无。 8、变更/修订记录Changes / revision records： (以下为空白)( The following is blank)
v1.0 可编辑可修改1. 规格、参数、性能 蒸发器规格、型号 1.1.1 蒸发器名称、型号：RHJM-6000四效降膜蒸发器 1.1.2 蒸发水量规格：6000kg/h 蒸发器工艺参数 1.2.1 总物料流量：10000 kg/hr 1.2.2 总蒸发速率：6000 kg/hr 1.2.3 物料流程：四效→一效→二效→三效→出料 1.2.4 蒸汽流程：一效→二效→三效→四效→冷凝器 1.2.5 各效传热面积：一效（140m2）二效（100m2）三效（140m2）四效（100m2） 蒸发器性能 1.3.1 物料：糖浆 1.3.2 物料进口：进四效 数量：10000kg/hr 温度：50-60℃ 浓度：30-32%（DS） 1.3.3 物料出口：从三效出料 数量：4000kg/hr 温度：65-70℃ 浓度：75-80%（DS） 蒸汽消耗量：1800kg/h （） 冷却水从35℃至43℃ 150m3/h 电能（安装功率） 29kw 电流 380/220v, 50赫兹，3相 设备的布置四效蒸发器、冷凝器 温度一效二效三效四效 加热温度℃ 90 76 60
蒸汽温度℃91 77 61 43 2. 工艺说明 为了更好地理解请利用工艺流程图 为了得到正确的结果，你应该了解现场安装，每条工艺线。 如果出现故障或紧急情况，必须非常熟悉和组件的物理位置和管道的工程布置。 物料 将要浓缩的物料输送到进料罐，通过进料泵将物料经过流量计打到四效上端管板上的分布器以保证进入每一根加热管的液量相同。 液膜在管子顶部向下流动过程中加速，由于重力及液体形成的蒸汽作用下流速增加，蒸发器从外部加热、水蒸汽及部分浓缩的物料离开蒸发器，大部分液体存储在下部的料仓并由此离开，少量液体及水蒸汽通过连接管道运到分离器蒸汽与液体在此分离，留存在顶部的水蒸汽进入冷凝器冷凝。从第四效蒸发器出来的物料通过四效出料泵送到一效管板上的分布器，液膜在向管子底部流动过程中加速，由于重力及液体形成的蒸汽作用下流速增加，蒸发器从外部加热、水蒸汽及部分浓缩的物料离开蒸发器，大部分液体存储在下部的料仓并由此离开，少量液体及水蒸汽通过连接管道输送到分离器，蒸汽与液体在此分离，留存在顶部的水蒸汽进入二效加热室或者通过热泵再次进入一效加热室，从第一效蒸发器出来的物料通过一效物料转移泵输送到二效管板上的分布器。依次类推，物料经过三效蒸发器出料，合格物料通过出料螺杆泵输送到成品罐，不合格物料打回流至蒸发前罐。 蒸发前储罐—→Ⅳ效—→Ⅰ效—→Ⅱ效—→Ⅲ效—→出料 加热设备蒸汽流程 Ⅰ效—→Ⅱ效—→Ⅲ效—→Ⅳ效—→冷凝器 冷凝液流程 Ⅰ效加热室冷凝水—→Ⅱ效加热室冷凝水—→Ⅲ效加热室冷凝水—→Ⅳ效加热室冷凝水—→分水罐—→冷凝水泵 空气流程（蒸发器排气） ①空气可通过以下途径进入系统 法兰连接、仪表连接、阀门连接泄露等。
干式蒸发器 干式蒸发器制冷剂在换热管内通过,冷水在高效换热管外运行,这样得换热器换热效率相对较低,其换热系数仅为光管换热系数得2倍左右,但就是其优点就是便于回油,控制较为简便,而制冷剂得充注量大约就是满液式机组充注量得 1／2～1／３左右。 ? 满液式蒸发器 满液式蒸发器与干式蒸发器得运行方式恰好相反,冷水在换热管内通过,制冷剂完全将换热管浸没，吸热后在换热管外蒸发。满液式蒸发器得传热管表面上有许多针形小孔,管内表面上还有螺旋形凸起强化冷水侧得换热。这种同时强化管外沸腾与管内传热得高效传热管,使其传热系数较光管提高了5倍左右。 ? 降膜式蒸发器 降膜式蒸发器，也称之为喷淋式蒸发器,这种换热器与满液式蒸发器相似,但就是它又与满液式蒸发器有区别。这种蒸发器得制冷剂就是从换热器得上部喷淋到换热管上,制冷剂只就是在换热管上形成一层薄薄得冷剂液膜,这样冷剂在沸腾蒸发时便减少了静液位压力，从而提高了换热效率,其换热效率较满液式机组提高了5左右。 ? 降膜蒸发就是流动沸腾,由于管外表面得液膜层厚度小,没有静压产生得沸点升高,传热系数高。而满液式蒸发（也就就是沉浸式蒸发)产生得气泡易于集聚在换热管得表面,导致换热效率下降，其换热效果不如降膜蒸发。总得来说降膜蒸发属于小温差情况下,但要防止结垢,影响传热效率。 “冷水机组”，就是对一种制冷机组得习惯命名法,这种“冷水机组”一般用于中央空调得冷源，或者空调工况得制冷，输出得就是低温得冷水,通常叫做“冷冻水”,故而得名。一般把只能制冷得叫做冷水机组,而能同时制热得，我们叫做“热泵”机组。 而“满液式”就是指机组所用得“壳管式蒸发器”采用了“满液式蒸发器”得形式,这就是区别于“干式”、“降膜式”得一种壳管式蒸发器。它得“壳程”内走制冷剂循环，“管程”内走冷冻水循环,从剖面上瞧,就好像就是筒体里有大
食品工程原理课程设计说明书 降膜蒸发器的设计 姓名： 学号： 班级：
2013年 12月 27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 (4) 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 (5) （1）估算各效浓度 (5) （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 (9) （1）.第一次重算 (9) 3.4 计算结果 (11) 四.简图 (13)
(1)．设计课题：番茄汁浓缩工艺装置的设计计算 (2)．设计条件： 题目1：番茄汁低温浓缩工艺装置的设计 设计任务及操作条件 生产能力：1500kg/h 原料固形物含量：10% 浓缩要求：使固形物质量分数浓缩至36% 液加入温度料：25℃ 原料最高许可温度：58℃ 浓缩液经冷凝后出口温度：25℃ 加热介质：100℃的饱和蒸汽。 物料平均比热为3.50 kJ/(kg·K)，忽略浓缩热 试设计一套双效降膜蒸发系统，满足上述工艺要求。 (3).设计要求： 1.设计一套双效降膜蒸发系统（满足上述工艺要求并包括料液输送系统，蒸发 系统，冷凝水分离排除系统及真空系统）； 2.提交设计计算说明书一份，（应包括目录、设计计算任务书、设计方案的确 定、各系统的设计计算及设备选型、简略的技术经济分析、参考文献资料等。 须打印）； 3.工艺布置简图一幅（可附在设计计算书上）； 4.注意收集、阅读参考资料，形成设计方案； 5.提交日期：2013年12月27日。 (4).设计意义
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）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。