降膜蒸发器的设计.

齐齐哈尔大学

蒸发水量为2000kg ℎ的真

空降膜蒸发器

题目蒸发水量为2000kg ℎ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 (8)

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及加热蒸汽的消耗量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 (13)

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)

摘要

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2000kg ℎ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

Absract

Evaporation is by heating method, the solution of solvent play in boiling state of partially gasified and removed, thereby improving a unit operation concentration, evaporation is a volatile solvent solution and volatile solute separation. Evaporation equipment called evaporator, evaporative operation of the heat source, generally saturated steam. Evaporation is widely used in chemical, light industry, food and pharmaceutical industries. Most of the industrial evaporation solutions are aqueous solutions. The design of the device for evaporation of water is 2000kg / h evaporator, condensed matter for milk. Falling film evaporator is suitable for heat sensitive solution, but also can be used for high concentration liquid evaporation.

Key words: Evaporation;Heat transfer;Highly active;Widely used

第1章蒸发器的概述

1.1蒸发器的简介

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。蒸发器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。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。蒸发就是用加热的方法，将含有不挥发性溶质的溶液加热至沸腾状况，使部分溶剂汽化并被移除，从而提高溶剂中溶质浓度的单元操作。工业生产中应用蒸发操作有以下几种场合：1．浓缩稀溶液直接制取产品或将浓溶液再处理（如冷却结晶）制取固体产品，例如电解烧碱液的浓缩，食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等2．同时浓缩溶液和回收溶剂，例如有机磷农药苯溶液的浓缩脱苯，中药生产中酒精浸出液的蒸发等3．为了获得纯净的溶剂，例如海水淡化等。

总之，在化学工业、食品工业、制药等工业中，蒸发操作被广泛应用。

1.2蒸发器的分类

1．按蒸发方式分：

自然蒸发：即溶液在低于沸点温度下蒸发，如海水晒盐，这种情况下，因溶剂仅在溶液表面汽化，溶剂汽化速率低。

沸腾蒸发：将溶液加热至沸点，使之在沸腾状态下蒸发。工业上的蒸发操作基本上皆是此类。

2．按加热方式分：