真空薄膜蒸发器降低蒸发温度改造研究
降膜式蒸发器节流孔板的计算及其调整对加热温度的影响
Falling Film Evaporator Throttle Orifice Calculation and its Adjustment to the Influence of Heating Temperature
LIU Dian-yu （I-mate dairy machinery manufacturing co.，LTD.，Harbin 151400，China）
38（1）：43-46.
P—真空泵吸入压力，MPa。
[2] 刘殿宇. 影响蒸发器使用的几个因素 [J]. 发酵科技通讯，2008，37
t—真空泵吸入状态温度，℃。取冷凝状态温度。 则： V=（G/ρ）·（[ 273+t）P0/273P]
（4）：46-47. [3] 刘殿宇. 利用末效二次蒸汽进行预热的节能效果及意义[J]. 中国奶
则要把一效上、下节流孔板孔径变小，直至达到所需要 的温度为止。计算完毕，生产时要制作出与之相邻孔径
降膜蒸发的研究情况
降膜蒸发的研究情况降膜蒸发是液体在重力和界面剪切力作用下，呈膜状向下流动被加热蒸发的过程。
降膜蒸发器主要有三类：水平管式降膜蒸发器、竖直管式降膜蒸发器和板式降膜蒸发器。
水平管降膜蒸发器中，液体经过分布器在水平管束外面形成液膜，在重力作用下向下流动。
竖直管降膜蒸发器中，液体从顶部进入，在液体分布器作用下在管内形成液膜，在重力的作用下沿管内壁呈膜状向下流动。
板式降膜蒸发器是在重力作用下，液体在加热板壁面上形成薄膜向下流动。
近年来，因为能源危机和环境问题，对于耗能设备的要求越来越高，开发高效蒸发设备对工业来说有重要意义。
降膜蒸发具有物料与加热面接触时间短、热通量高、压降小、静压头低和持液量低等优点，在较低的流率、较低蒸发温度下就有比较高的传热系数，因此在化工、医药、食品、冶金、轻工及海水淡化等工业生产中得到了广泛应用。
降膜蒸发中，下降液体在壁面铺展形成液膜，既增大了气液接触面积又降低了通过液膜的热力学阻力，同时也降低了蒸汽流经液膜表面的流动阻力。
降膜流动由于广泛应用于工业传热和传质过程中，引起了研究者大量的关注。
对于降膜蒸发的研究最早开始于Nesselt，随后很多研究者进行了实验和理论研究，试图给出降膜蒸发的传热关联式、传热传质的影响因素。
但是因为降膜蒸发中蒸发和沸腾的同时存在，很难分出各自单独的影响，而且由于实验过程中的模型及参数简化等因素，这些研究能够为工业应用提供的指导意义有限，还需要深入研究。
对于降膜传热过程，很多研究者根据实验提出了不同条件下的关系式。
Chun 和Seban对垂直管外降水膜的传热性能进行了详细的研究，通过测定壁温、饱和蒸汽压确定传热系数，得到实验关联式。
但是他们没有考虑二次蒸汽的影响，尽管如此，很多研究者验证模拟结果时都是依据Chun和Seban得到的关联式。
赵起、邓鸿在接近工业应用的条件下，考虑了二次蒸汽的影响并进行实验，得到了相关实验关联式。
T.A. Adib等用中试规模降膜蒸发器，研究沸腾传热系数以及相关过程参数的变化规律,简化处理了传热系数的影响因素，结果发现纯水的变化规律与非泡核沸腾和湍流形态的数据一致，糖水溶液的传热与降膜蒸发器的整个传热系数的方程式有相同的变化趋势。
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。
真空镀膜—蒸发镀膜法
真空镀膜—蒸发镀膜法实验报告陈焕07180217 物理072摘要：本文主要介绍了真空镀膜的原理和方法—蒸发镀膜法，源加热器的材料以及真空镀膜的实验过程。
关键字：真空镀膜蒸发镀膜法源加热器实验过程引言：空镀膜技术及设备两百年发展历史。
化学镀膜最早用于在光学元件表面制备保护膜。
随后，1817年，Fraunhofe在德国用浓硫酸或硝酸侵蚀玻璃，偶然第一次获得减反射膜，1835年以前有人用化学湿选法淀积了银镜膜它们是最先在世界上制备的光学薄膜。
后来，人们在化学溶液和蒸气中镀制各种光学薄膜。
50年代，除大快窗玻璃增透膜的一些应用外，化学溶液镀膜法逐步被真空镀膜取代。
真空蒸发和溅射这两种真空物理镀膜工艺，是迄今在工业领域能够制备光学薄膜的两种最主要的工艺。
它们大规模地应用，实际上是在1930年出现了油扩散泵——机械泵抽气系统之后。
一、真空镀膜的两种方法;真空镀膜中常用的方法有真空蒸发和离子溅射，各有优缺点。
此外，将蒸发法与溅射法相结合，即为离子镀。
这种方法的优点是得到的膜与基板间有极强的附着力，有较高的沉积速率，膜的密度高。
本实验采用的是蒸发镀膜法。
真空蒸发镀膜是在真空度不低于10-2Pa的环境中，用电阻加热或电子束和激光轰击等方法把要蒸发的材料加热到一定温度，使材料中分子或原子的热振动能量超过表面的束缚能，从而使大量分子或原子蒸发或升华，并直接沉淀在基片上形成薄膜。
离子溅射镀膜是利用气体放电产生的正离子在电场的作用下的高速运动轰击作为阴极的靶，使靶材中的原子或分子逸出来而沉淀到被镀工件的表面，形成所需要的薄膜。
真空蒸发镀膜最常用的是电阻加热法，其优点是加热源的结构简单，造价低廉，操作方便；缺点是不适用于难熔金属和耐高温的介质材料。
电子束加热和激光加热则能克服电阻加热的缺点。
电子束加热上利用聚焦电子束直接对被轰击材料加热，电子束的动能变成热能，使材料蒸发。
激光加热是利用大功率的激光作为加热源，但由于大功率激光器的造价很高，目前只能在少数研究性实验室中使用。
薄膜蒸发器原理和应用精编版
薄膜蒸发器原理和应用公司内部编号：（GOOD-TMMT-MMUT-UUPTY-UUYY-DTTI-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.如果内置冷凝器与蒸发器表面之间的距离正好为轻分子自由程的平均距离, 则轻分子达到冷凝器被冷凝排出，这种工艺又称为”分子蒸馏”。
影响降膜蒸发器传热的因素
影响降膜蒸发器传热的因素H. CHEN and R. S. JEBSON （同事）(食品技术系梅西大学北帕默斯顿新西兰)一台试验性规模的单管降膜蒸发器（2米长的加热管）是用于获得对这种类型蒸发器蒸发机理的一些认识，从商业牛奶蒸发器上获得的结果被用来选择试验性蒸发器的操作条件。
这项研究用牛顿学说的液体进行：水和糖的方案。
总的传热系数主要受液体蒸发和蒸汽冷凝之间的温差，蒸发温度，灌溉密度，液体粘度，加热管长，但是普朗特数也是标志。
关键词：蒸发；降膜；传热系数；雷诺数；普朗特数引言降膜蒸发器在食品工业得到了广泛的应用正像他们的特点一样，由于具有在较低温度下高的传热系数和停留时间比较短，意味着他们可以处理热敏感材料。
在很大程度上满足了现在食品工业的需求，比如大的生产量，经济运行，可靠性操作的可能性，以及尽可能的单通处理。
他们是乳品行业的标志性蒸发器。
据计算，在新西兰总能量的1%消耗在了蒸发过程。
在奶粉的生产过程中，蒸发过程需要50%的能量消耗，因此，人们希望了解降膜蒸发器的蒸发机制以至于工厂可以最大容量最大效率的使用蒸发器。
尽管降膜蒸发在工业中的重要性，但是它在有精确细节描述的文献中记载却比较少，特别是在牛奶的蒸发过程中。
因此，试验性的单管降膜蒸发器被开发来研究它的热传递。
从商业牛奶蒸发器和与之相关的文献得到的结果来看，对降膜蒸发器独立参数有重大影响的参数有：1.蒸发过程所处的温度；2.蒸发温度和蒸汽冷凝温度之间的差异；3.液体的进料速率；4.液体的进料温度；5.蒸发器中的液体浓度；6.换热管长度；7.换热管的直径；8.换热管的特点：金属类型，壁厚，管子的处理方式。
在上述的影响因素中，温差，蒸发温度，液体的流速，换热管长度被选为研究对象。
实验条件是在乳品厂的工业性试验得到的结果的基础上被选择的。
虽然牛奶在蒸发器上被广泛的用作原料，但是不使用牛奶，理由如下：1.因为牛奶的成分，因此它的物理属性每一天都有所不同；2.一旦牛奶甚至有点略为浓缩，随着时间会越来越浓厚，即它的粘度随时间的增加而增加，而且它增加的速度随着温度和浓度的增加而增加；3.加热表面会被牛奶的成分弄脏；因此，用自来水和糖的解决方案能使得原料的成分以及便利相一致而不是使用牛奶。
降膜蒸发器的研究
引言降膜蒸发器是一种传统高效的蒸发设备，具有温差小、工作寿命长和效率系数不受限制等众多优点，目前已经应用于制冷、化工、石油和最新的海水淡化领域。
在制冷行业中，与满液式蒸发器相比，降膜蒸发器具有热交换系数高和制冷剂充注量少的等优点。
近年来，随着能源价格的不断上涨，环保理念深入人们生活和工业对设备的能耗要求越来越高，人们开始高度重视提高蒸发器的传热性能和蒸发效率，伴随着普遍的认识与提高，这不仅对于降低工程投资和节能降耗有重要的意义，也对我国环保事业的发展具有战略性的意义。
1 降膜蒸发器1.1 降膜蒸发器的基本原理降膜蒸发是在降膜蒸发器的加热室加入液料，液料经过液料分布与成膜装置，被均匀地分配到各个换热管内，在真空诱导以及气流的作用下，形成均匀完整的薄膜状气液混合物在降膜蒸发器中均匀流动。
在薄膜状液料流动过程中，被加热介质进行充分加热进行汽化，产生液相与气相共同进入降膜蒸发器的分离室中，气液经过分离室的分离，蒸汽进入冷凝器进行冷凝，同时液体则被从分离室中排除，以便进行下次的循环使用，这是降膜蒸发器的基本原理。
1.2 降膜蒸发器的特点1）气液混合物的停留时间短，使其对热敏性的液料不会降解。
2）由于气液混合物呈薄膜状，流速大，这提高了蒸发器的热交换系数，提高了能源的利用率。
3）由于降膜蒸发器的压力降低差值相对较小，以此降膜蒸发器的工艺侧压力和温度接近常温常压，可以减少外部压力和热源的使用。
4）由于降膜蒸发器的工艺设计中采用了部分重力作用来推动液料的运动。
而不是一般的靠温度差推动液料的向下运动，所以这种蒸发器的环保节能价值更高。
5）降膜蒸发器的操作性能主要取决于气液体分布器的性能，这使得降膜蒸发器性能提高具有很大的局限性。
6）为了保证降膜蒸发器输送管内完全湿润，必须使用较长的输送管道和较高的液料的流量。
1.3 降膜蒸发器的常见类型降膜蒸发器按分布液壁的类型不同可以分为三种：水平管式降膜蒸发器、竖直管式降膜蒸发器和板式降膜蒸发器。
三效降膜蒸发器设备工艺原理
三效降膜蒸发器设备工艺原理三效降膜蒸发器运用了降膜蒸发技术，该原理是在薄膜下传递热量，使液体蒸发。
三效降膜蒸发器是在普通的降膜蒸发器基础上发展而来的，通过增加一级蒸发效应和将蒸发槽内的蒸汽水蒸汽进行分级化利用，提高热能的利用率。
三效降膜蒸发器由一级、二级和三级蒸发器组成。
原料液从一级蒸发器底部进入，经过一系列加热器进行预热后，流入一级蒸发器。
在一级蒸发器中，通过与下流的助热蒸汽进行逆向传热，使液体在薄膜下变为蒸汽，同时冷凝的水分被收集到蓄水器中。
经过一级蒸发后，一部分液体转移到二级蒸发器，一部分液体继续流入二级蒸发器。
在二级蒸发器中，液体再次进行加热并与下流的助热蒸汽进行逆向传热，使得液体在薄膜下转化为蒸汽。
蒸汽同时冷凝成水，收集到蓄水器中。
部分液体经过二级蒸发后转移到三级蒸发器，部分液体继续流入三级蒸发器。
在三级蒸发器中，液体再次进行加热并与下流的助热蒸汽进行逆向传热，使液体在薄膜下转化为蒸汽。
蒸汽同时冷凝成水，收集到蓄水器中。
此时，原料液已基本蒸发干净，所产生的大部分蒸汽已凝结收集到蓄水器，只剩下少量的蒸汽通过蒸发器排出。
经过三级蒸发后，所剩下的含有少量物质的残留液回收到一级蒸发器进行再次加热蒸发，进一步提高热能利用效率。
二、设备工艺特点1.高效节能：通过多级蒸发和热能回收，可以大幅度提高热能的利用效率，降低能源成本。
2.多级蒸发：三效降膜蒸发器采用多级蒸发的方式，可实现高浓度物质的连续蒸发。
3.降膜蒸发：通过在薄膜下传递热量，使得液体蒸发，可以降低蒸发温度，减少所需能量。
4.可调节：三效降膜蒸发器可根据生产需求进行调节，适应不同物质的处理。
5.操作简便：设备结构简单，操作维护方便，能够实现自动化控制。
总结：。
多效蒸发技术和短程薄膜蒸发器减压知识讲解
多效蒸发技术和短程薄膜蒸发器减压知识讲解多效蒸发是一种蒸发技术，它能使蒸汽进行循环利用，降低成本，那它的操作原理是什么？在大规模工业生产中，往往需蒸发大量水分，这就需要消耗大量加热蒸汽。
为了减少加热蒸汽的消耗，可采用多效蒸发。
将加热蒸汽通入一蒸发器，则溶液受热而沸腾，而产生的二次蒸汽其压力与温度较原加热蒸汽（即生蒸汽）为低，但此二次蒸汽仍可设法加以利用。
在多效蒸发中，则可将二次蒸汽当作加热蒸汽，引入另一个蒸发器，只要后者蒸发室压力和溶液沸点均较原来蒸发器中的为低，则引入的二次蒸汽即能起加热热源的作用。
同理，第二个蒸发器新产生的新的二次蒸汽又可作为第三蒸发器的加热蒸汽。
这样，每一个蒸发器即称为一效，将多个蒸发器连接起来一同操作，即组成一个多效蒸发系统。
加入生蒸汽的蒸发器称为第一效，利用第一效二次蒸汽加热的称为第二效，依此类推。
产生循环利用，于多次重复利用了热能，显着地降低了热能耗用量，这样大大降低了成本，也增加了效率。
在短程薄膜蒸发器，冷凝器位于蒸发器体内。
由于不同的设计细节，短路径蒸发器可以用来下降到0.001毫巴，比传统的薄膜蒸发器，可用于下降到约1毫巴。
居住在薄膜和短程蒸发的时间只有几秒钟，这有助于避免产品的热分解。
短程蒸馏是一种对热敏感产品的热分离过程。
停留时间短，蒸发温度低会导致以蒸馏水产品的最低热应力。
典型的应用是高分子有机化合物，尤其是化学，制药和食品工业等领域。
蒸馏是最重要的热分离方法之一。
短程蒸馏是一个连续的分离过程中，在真空条件下工作的。
蒸发温水擦拭电影的地方。
造成蒸发的地方，在外部冷凝器典型擦拭膜蒸发器的工作压力是有限的一些毫巴的真空系统之间的压降。
获得短距离的道路上的蒸汽从蒸发器表面冷凝器中短程蒸馏器的压力大大降低。
此外，流动的截面面积等于蒸发器表面，所以有蒸发器和冷凝器之间只有轻微的压力下降- 这个过程中，这是绝对必要的细节。
使用短程蒸馏将消除这一缺点。
位于内圆柱形蒸发器，冷凝器。
降膜蒸发器过热度
降膜蒸发器过热度1.引言1.1 概述降膜蒸发器是一种常用的换热设备，广泛应用于化工、石油、电力等行业。
它通过液体从内壁形成薄膜，并与外界的热传递介质进行传热，使液体汽化为蒸汽。
过热度是降膜蒸发器中一个重要的参数，它是指蒸汽的温度高于饱和温度的程度。
过热度的大小对换热效果和装置的运行稳定性有着重要的影响。
过多的过热度会导致蒸汽的传热系数降低，减小了换热面积的利用率，同时也增加了设备的能耗。
过热蒸汽在与液体接触时，容易引起液体的剧烈汽化，产生过快的汽泡运动，从而造成液体的剧烈搅动和溅射，使得传热更加复杂，甚至影响设备的正常运行。
因此，准确控制和合理利用降膜蒸发器的过热度对于提高换热效果、节约能源以及增加设备的运行稳定性具有重要意义。
本文将重点介绍降膜蒸发器过热度的定义和影响因素，以及控制过热度的方法和重要性。
通过对降膜蒸发器过热度的深入研究，可以为相关行业提供参考和指导，优化设备的设计和运行。
文章结构部分的内容可以写成以下这样：1.2 文章结构本文共分为三个部分：引言、正文和结论。
在引言部分，首先对降膜蒸发器过热度这一主题进行了概述，介绍了降膜蒸发器的工作原理以及过热度的定义和影响因素。
接下来，明确了本文的目的，即探讨降膜蒸发器过热度的重要性以及控制方法。
在正文部分，首先详细介绍了降膜蒸发器的工作原理，包括其基本结构和工作过程。
然后，对过热度进行了定义，并分析了影响过热度的因素，例如液体物性、换热表面和操作条件等。
在结论部分，通过对降膜蒸发器过热度的重要性进行分析，强调了合理控制过热度对于提高蒸发器效率和保证设备安全运行的重要性。
并且，总结了一些常用的控制方法，如优化换热表面设计、调整液体进料流率和控制操作压力等。
通过以上的文章结构，希望能够全面、清晰地介绍降膜蒸发器过热度的相关内容，为读者提供有价值的信息和参考。
1.3 目的本文的目的旨在研究和探讨降膜蒸发器过热度这一重要概念。
通过深入了解降膜蒸发器的工作原理和过热度的定义及其影响因素，我们可以更好地把握降膜蒸发器在热传递过程中的性能表现。
薄膜蒸发器结构及工艺改进
５８ ２００６．２
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ 应用广场版
３０％ 烧 碱 。 经 预 热 后 ， 温 度 由 ４０℃左右可提高到 ６５￣７０℃， 生产 能力提高了 ３０％， 每台 ２０ｍ２ 薄膜 蒸发器生产能力可达 １．２ 万吨／年。 结构如图 ５ 所示。
（ ２） 增加沉降时 间， 提高了 ４２％烧碱质量
３． 尹 侠 ， 贺 小 华 ．薄 膜 蒸 发 器 在 烧 碱 浓
缩 中 的 应 用 研 究 ［ Ｊ］ ． 压 力 容 器 ， ２０００， １７ （ ６） ．
４． 许灏主编．机械设计手册 ［Ｍ］ ．北京：机
械工业出版杜， １９９８．３２５－ ３３５．
５． 马 四 朋，杨 申 如 等．搅 拌 薄 膜 蒸 发 器 的
２００６ 第四届中国国际保健产业博览会 展会时间： ２００６ 年 ５ 月 １６ 日至 １８ 日 主办单位： 国家轻工局展览中心 搜药网 康桥网 展会地点： 北京·中国国际展览中心一号馆
２００６ＦＦＥ 第三届香料香精广州展览会 展会时间： ２００６ 年 ５ 月 １７ 日至 １９ 日 主办单位： 全国香料香精信息中心
２００６ 中国 （上海） 国际活性炭工业展览会暨技术论坛 展会时间： ２００６ 年 ５ 月 １２ 日至 １４ 日 主办单位： 中国兵工学会活性炭专业委员会／中国林
产工业协会活性炭专业委员会／中国林学 会林产化学化工分会活性炭专业委员会 展会地点： 上海东亚展览馆
阿赫玛国际化学工程、环境保护和生物技术展览 暨会议 展会时间： ２００６ 年 ５ 月 １５ 日至 １９ 日 主办单位： 德国化工与生物技术协会 展会地点： 法兰克福会展中心 德国
图 ２ 改进前挠性转子结构简图
图 ４ 刮板结构示意图
图 ３ 改进后挠性转子结构简图
薄膜蒸发器的传热性能研究与优化
薄膜蒸发器的传热性能研究与优化摘要薄膜蒸发器是一种高效的热交换设备，广泛应用于化工、食品、医药等领域。
本文主要研究了薄膜蒸发器的传热性能，并通过对其结构和操作参数进行优化，提高了传热效率和节能性能。
研究结果表明，通过合理设计和优化薄膜蒸发器，可以大幅度地提高其传热性能。
1. 引言薄膜蒸发器是一种通过将热源与冷负荷之间的传热通过薄膜介质实现高效换热的设备。
它具有传热效率高、热负荷大、体积小、操作灵活等优点，被广泛应用于石化、化工、食品、医药等领域。
2. 薄膜蒸发器的工作原理薄膜蒸发器的工作原理是利用薄膜介质和热媒之间的温度差，将热源的热量传递给冷负荷。
薄膜介质通常为薄膜管或薄膜板，其内部充满热媒，当热源与冷负荷之间存在温度差时，热源将传递热量给热媒，使热媒发生相变，从而实现热量的传递。
3. 薄膜蒸发器的传热性能影响因素薄膜蒸发器的传热性能受到多种因素的影响，包括薄膜材料的传热特性、内部结构设计、操作参数等。
下面将重点介绍这些因素对传热性能的影响。
3.1 薄膜材料的选择薄膜材料的传热特性直接影响薄膜蒸发器的传热性能。
通常情况下，选择导热系数高、热传导性能好的材料可以提高传热效率。
如铜、铝等金属材料具有较好的传热性能，可以用于制作薄膜蒸发器。
3.2 薄膜蒸发器的结构设计薄膜蒸发器的结构设计也对传热性能起着重要作用。
合理设计冷却表面积、热传导路径等参数，可以提高传热效率。
同时，采用优化的流动结构，如采用微细通道、增加流体的流速等，也可以提高传热性能。
3.3 操作参数的优化薄膜蒸发器的操作参数，包括进出口温差、流体的流速、薄膜厚度等，也会对传热性能产生影响。
通过优化这些参数，可以提高传热效率和节能性能。
4. 薄膜蒸发器传热性能的优化方法为了提高薄膜蒸发器的传热性能，可以采取以下方法进行优化。
4.1 设计优化通过改变薄膜蒸发器的内部结构和材料，可以优化传热路径，减少传热阻力，从而提高传热效率。
同时，合理设计薄膜蒸发器的进出口温差、流速等参数，也可以提高传热性能。
薄膜蒸发器的蒸发换热特性研究与优化
薄膜蒸发器的蒸发换热特性研究与优化引言薄膜蒸发器是一种常用的换热设备，广泛应用于化工、制药、食品等工业领域。
在薄膜蒸发过程中，液体在蒸发器内经过薄膜表面形成一个薄薄的蒸发膜，通过传热和传质作用使蒸发物质发生汽化，从而实现蒸发换热的目的。
本文将深入探讨薄膜蒸发器的蒸发换热特性，并针对其进行研究与优化。
一、薄膜蒸发器的基本原理薄膜蒸发器是一种通过液体薄膜蒸发换热的装置。
液体在薄膜蒸发器内部形成一个薄薄的蒸发膜，并在膜表面快速蒸发，实现传热与传质的同时。
薄膜蒸发器的传热性能与传质性能直接影响其换热效率和操作稳定性。
二、薄膜蒸发器的传热特性1. 蒸发膜的形成与稳定性薄膜蒸发器内部液体形成的薄膜对传热性能有重要影响。
稳定的蒸发膜能够保证蒸发过程的连续进行，增加传热效果。
因此，研究薄膜蒸发器内蒸发膜的形成和稳定性，对于优化其传热特性具有重要意义。
2. 传热系数的研究与优化传热系数是评价薄膜蒸发器传热效果的重要指标。
传热系数受到薄膜表面特性、薄膜厚度以及工艺条件等因素的影响。
通过研究传热系数的变化规律，并采取相应的优化措施，可以提高薄膜蒸发器的传热性能。
三、薄膜蒸发器的传质特性1. 传质过程的研究与优化除了传热过程外，传质过程也是薄膜蒸发器的重要特性之一。
传质效果的好坏直接关系到薄膜蒸发器的换热效率和产品纯度。
因此，研究薄膜蒸发器内传质过程的机理，并采取相应优化措施，可有效提高传质效果。
2. 分离效果的研究与优化薄膜蒸发器不仅用于换热，还用于物质的分离。
其中，分离效果是评价薄膜蒸发器性能的重要指标之一。
通过研究薄膜蒸发器内的分离效果并进行相应优化，可以保证产品的纯度和质量。
四、薄膜蒸发器的优化策略1. 材料与结构的优化薄膜蒸发器的材料与结构直接影响其传热性能和传质性能。
选择合适的材料和优化结构可以提高薄膜蒸发器的换热效率和操作稳定性。
2. 工艺参数的优化薄膜蒸发器的工艺参数对其性能具有重要影响。
通过调整进出口温度、进出口流量和加热功率等工艺参数，可以优化薄膜蒸发器的换热效果和分离效果。
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。
蒸发真空系统改造方案
蒸发真空系统改造方案张世民【期刊名称】《化工管理》【年(卷),期】2013(000)018【总页数】2页(P89-90)【作者】张世民【作者单位】陕西红星化工有限责任公司陕西渭南714000【正文语种】中文一、改造背景陕西省化工总厂2万吨/年烧碱系统是由原1万吨/年逐步扩建而来：首先将二、三效蒸发器由自然循环改成强制循环，随后一、二效蒸发器的加热面积也由120m2扩大到180m2。
虽然蒸发器的能力在不断增加，但三效的真空系统一直没有改造，造成真空喷射器循环水进水温度达40℃，出水温度更是高达53℃，真空度由当初的650-670mmHg柱下降到500-530mmHg柱，蒸发系统的温度整体上升，对设备的腐蚀增加,检修频繁。
蒸发生产能力达不到要求，形成氯碱系统生产的瓶颈，因此，真空系统的改造迫在眉睫。
但氯碱市场低迷，企业资金紧张，只能寻找一种经济可行的改造方法。
我厂蒸发真空系统的实际状况如下:（表1)冷却塔为水喷射驱动风机雾化式冷却塔,原来装了16组，因热水泵压力过低运行效果差,卸掉了4组，所以现在还空4个位置。
二、改造思路、目标及可行性分析从上面的情况可以看出，热水泵型号是10SH-13A，换个叶轮，就变为10SH-13，流量、扬程必将大幅度提高；冷却塔增加4组，再加上热水泵流量、扬程的增加，能力提高45%是完全可能的；凉水泵因为原设计选用压力本来就高，流量增大后，压力的降低不会影响真空系统的正常运行；最后,再在真空喷射器上下点功夫就完全有可能用很小的投资使真空系统的能力提高45%左右，这就是我们改造的目标。
三、改造方案首先分析热水泵，换叶轮后流量提高45%即流量达到418m3/h，依据表2泵性能表，利用插值法可以估算出：此时实际扬程为25.3*92%=23.3m，轴功率约为36KW，由于我厂当初安装泵时配的电机就是45KW，因此，对热水泵的改造，仅仅换个叶轮就可以满足需要了。
其次分析凉水泵，流量提高45%，即流量达到398m3/h，同样依据表2泵性能表，利用插值法可以估算出：此时扬程约为57.6*92%=53m，该扬程完全满足真空喷射器对水压的要求，显然我厂现有凉水泵不用进行任何改造。
蒸发器中的沸腾换热与减压蒸发的过热度
蒸发器中的沸腾换热与减压蒸发的过热度张德翔(贵州师范大学) 郑晨升 文怀兴 (西北轻工业学院)摘 要 沸腾换热是料液在蒸发器内获得快速浓缩的主要热工过程. 本文在分析 了沸腾换热机理后指出沸腾换热强度取决于过热度, 进而找出了多效减压蒸发装 置中获得过热度存在的问题, 提出了获得各效理想过热度的对策.关键词: 沸腾换热, 过热度, 抽气系统, 蒸发器中图法分类号: TB 711 料液在竖管蒸发器内的沸腾换热1. 1 换热过程的流体结构 沸腾换热是料液在竖管蒸发器内获得快速浓缩的主要热工过程.在各种型式蒸发器中原料液在竖管内沸腾蒸发, 竖管壁是换热面, 液 体沿管长有3个基本不同结构流体的区域, 如图1所示: 加热区 ( 预热 段)、沸腾区 ( 蒸发段)、蒸气干燥区. 蒸发段包括饱和液体的表面沸腾 和容积沸腾. 容积沸腾的管段内又包括乳状、气塞状和柱状几种沸腾 状态. 在乳状沸腾中, 两相流由液体和分布在其中的很小的汽泡组成.随着蒸气含量的增加, 一些汽泡合并成被汽液乳状夹层隔开的大小接 近于管径的大气塞. 这样, 沸腾由乳状发展为气塞状. 随着蒸汽含量的 进一步增加, 大汽泡又进一步合并为柱状结构, 湿蒸气在两相流的中 心运动, 管壁处则是薄层的环状液体, 沸腾由气塞状发展为柱状, 这层 环状液体随着蒸发而逐渐减薄. 当液体完全蒸发后就过渡到干燥区, 干燥区只在长管中才出现.管内沸腾时, 乳状—塞状区的换热情况和大容器内的沸腾换热情 况近似, 柱状区的换热系数的值可能比大容器内沸腾的稍大一些. 热载荷随过热度而变, 所得沸腾曲线如图2所示: 曲线 A B 段的过 热度较小 (∃ t ≤5℃) , 是对流换热; B D 段的 ∃ t = 5～ 25℃, 是核状沸腾 图1 竖管内液体 沸腾时的流动结构 t w 与 t l —壁 面 与 液 体 温度, —预热区, —蒸发 区, I —蒸 汽 干 燥 区, l —单相液体, 2—表面沸腾, 3—乳状, 4—气塞状, 5— 柱状, 6—湿蒸气 收稿日期: 1996- 10- 12Ξ·82· 西北轻工业学院学报第15卷换热, 其中 B C 这一小段是不稳定沸腾, 它的特点是气化核心的密度很小, 而 CD 段是旺盛沸腾状态; 当 25℃时, 膜状沸腾逐渐取代核状沸腾, 双相流由∃ t > 不稳定的膜状沸腾或部分核状沸腾的 D E 段过渡为稳定的膜状沸腾的 E F 段. 在 E F 段, 换热系数 Α基本上不变, 而 q 上升, 这是辐射换热显著增加的缘故. 沸腾曲线并没有包括所有可能的沸腾状态. 如系统在严格除气的低压条件下沸腾时, 因自发形成的核心数目很少而可能出现对流状态的延迟, 以致液体在很高的过热度才沸腾 (见图中 CG 线). 又如, 非湿润液体 (边界角 Η> 90°) 沸腾时, 膜态沸腾可在较小的过热 度下开始 (见图中B D 线).1. 2 沸腾的微观特性与过程状态参数核状沸腾时, 换热强度取决于沸腾的微观特性与 过程的状态参数. 沸腾的微观特性包括汽泡的临界半图2 沸腾曲线1. 自然对流,2. 过渡流3. 核状沸腾,4. 膜状沸腾 径、增长速率、脱离直径和脱离频数, 它们包括了汽泡形成时各个阶段的特点.(1) 临界半径: 按热力学相平衡条件和力平衡条件可得汽泡临界半径为R C = 2ΡT g /r Θg ∃ t (1)式中 Ρ—表面张力, r —汽化热, T g —汽相温度, Θg —汽相密度, ∃ t —过热度. 式( 1) 表明, 随过 热度 ∃ t 的增加临界半径 R C 减小. 在减压条件下, 液体的沸点降低, 过热度增大, 有利于汽泡 的形成.(2) 汽泡的增长速率: 在蒸汽泡边界上建立热平衡关系可得汽泡的增长速率为d R /d Σ = Β(a /R ) J a d R /d Σ = 2Χ2 (a /R ) J a 2 (压力超过大气压时)(低压力时) (2)式中, 常数 Β= 6; 参数 Χ取决于几何因素, 边界角 Η= 40～ 90°时 Χ= 0. 1～ 0. 49; a 为液体的 导温系数; J a = C p ∃ t Θl /r Θg 称为雅各布数. J a 数中, C p 为液体的定压比热, r 为汽化热, Θl 和 Θg 分别为液体与饱和气的密度, ∃ t 为 过热度.高压范围 (大于大气压) 相应于 J a < 1, 低压范围相应于 J a ≤600. 在减压条件下, 饱和汽 密度 Θg 减小, J a 数增加, 从式(2) 可见汽泡增长很快. (3) 汽泡的脱离直径: 由静力学平衡条件可得汽泡脱离壁面的直径为d 0 = 0. 0208Η Ρ/g (Θl - Θg ) = 0. 0208Η∆ (3)式中, g —重力加速度, 边界角 Η的单位为度, ∆= 单位为米.Ρ/g (Θl - Θg ) 称为毛细常数, d 0 和 ∆ 的 式(3) 没有考虑压力变化的影响, 也没有考虑换热面材料种类的影响. 显然, 减压有利于·83· 第2期 张德翔等: 蒸发器中的沸腾换热与减压蒸发的过热度 汽泡脱离. 沸腾液体运动时, 流体的动压力对汽泡脱离产生附加影响, 脱离直径变得比用式(8) 计算的 d 0 要小些.(4) 脱离频数: 有效的汽化核心数目取决于壁面的粗糙程度, 相应的凹坑的限度可以近 似地取为5～ 10Λm . 而汽泡的脱离频数则取决于汽化当量速度 u 3 = q /r g Θg , 式中 q 为热载 荷, r 为汽化热, g 为重力加速度, Θg 为饱和汽密度. 显然, 在减压操作下汽泡脱离频率增加.1. 3 沸腾换热相似方程实际上, 以上各种影响沸腾换热的因素均可归结于用相似理论得到的相似方程之中. 沸腾换热相似方程为Α∆ =RC N u = , (4)Κl ∆ 式中 Α为沸腾换热系数, v l 和 a l 分别为液体的运动粘度和导温系数, 其余各量已如上述. 引 用汽相的特征线性尺寸 l 3 、准则 K z 和 K g :l 3 = (R C /2) (C p ∃ t Θl /r Θg ) = (R C /2) J a K z = (R C /2) (C p ∃ t Θl /r Θg ) = l 3 /∆K q = (q ∆/Θg a l r ) (∆/l 3 )式(4) 可化为N u = f (K z , K q , p r ) = 0. 082K z 0. 33 K q 0. 7 p r - 0. 45 (5)l l 准则 K z 是确定有效汽化核心数的, 准则 K q 是确定汽泡脱离频数的.或者, 引用准则 K p = p ∆/Ρ(p 为绝对压力, 即操作压力)、伽利略准则G a = g ∆3 /v l (g 为重 力加速度) 和雷诺数 R e = u 3 ∆/v l , 则式(4) 又可写为 N u = f (p r , G a , R e , K p , Θg /Θl ) (6)l 准则 K p 表征热力学力平衡条件. 考虑到贝克利准则 R e = R e p p r , 式(6) 可写为N u = C p e n 1G a n 2 K p n 3 (Θg /Θl ) n 4由大量实验资料, 式(7) 为(7) 1. 04 × 10- 4 p e 0. 7G a 0. 125 K p 0. 7 (8)N u = 因饱和汽密度 Θg ν Θl , 即( Θl - Θg ) /Θ≈l 1, 故 n 4 = 0.在旺盛的核状沸腾下, 重力的影响不明显, 换热对于重力加速度自动模化. 相似方程(4) 变为= 5 (R e 3 , p r ) (9)N u 3 l 式中努谢尔特N u 3 = a l 3 /Κl , 雷诺 R e 3 = u 3 l 3 /v l , 普朗特仍为 p r = v l /a l . 由大量实验数据可 l写出N u 3 = C R e 3 n p r 1/3 (10)l 对非金属液体, 沸腾时的常数值为C = 0. 0625, n = 0. 5 (R e 3 ≤ 0. 01)·84· 西北轻工业学院学报第15卷C = 0. 125, n = 0. 15 (R e 3 ≥ 0. 01) 式 ( 10) 适用范围为 R e 3 = 10- 5～ 104 , p r = 0. 86～ 7. 6, 汽相速度 u g (u 3 = u g - u l ) ≤7m / ls , 容积流量的蒸汽含量 Β≤70% 及广泛的压力范围(低于临界压力). 以上各相似方程可用于各种型式的蒸发器 ( 标准式、升膜式、降膜式等). 实用中可将定性尺寸换为管内径 d i , 并根据具体情况给予不大的修正. 从以上各相似方程可见, 沸腾换热系数通过热载荷 q 和过热度 ∃ t 与沸腾换热的各种微 观特性以及过程的状态参数相联系, 而热载荷又取决于过热度, 所以从根本上来说沸腾换热 强度取决于过热度.2 减压蒸发的过热度2. 1 减压蒸发的一般特点在减压下溶液的沸点降低, 过热度增大, 因此对一定的传热量可以节省蒸发器的换热面 积; 对一定的过热度, 蒸发操作的热源可以利用低压蒸汽或废热蒸气. 由于热源温度可要求 不太高, 适用于处理热敏性溶液, 蒸发器的热损失也可减少.不过, 在减压下溶液的沸腾需要减压装置并消耗一定的能量, 此外因溶液的沸点降低使 溶液的粘度增大, 从而导致总换热系数下降.2. 2 多效减压蒸发装置中各效的实际过热度在减压条件下, 溶液的过热度增大, 即在较低的蒸发温度下容易实现理想的过热度, 使 换热效率提高. 所以实际生产中, 特别是对于热敏性料液普遍采用减压蒸发, 且为降低减压 装置的生产费用和充分利用蒸发汽热源往往采用多效串联减压蒸发装置, 即采用一套抽气 系统接于末效蒸发装置, 并将各效蒸发器依次相串通, 而将前效料液的蒸发汽依次用于下一 效料液的加热热源. 由于料液的不断蒸发以及料液在蒸发器管道中的流动阻力, 各效的实际 真空度由末效到首效逐渐降低, 各效的热源温度也由首效到末效逐渐降低. 其设计方案对合 理利用蒸发热能和节约抽气系统能耗效果明显, 并且兼顾了料液蒸发温度和加热温度的适 应性. 但是由于料液和蒸发汽在运动过程中所产生的实际阻力变化, 这种串联配置的真空体 系难于作到各效真空度与加热温度相匹配, 难于获得较理想的过热度, 如三效蒸发的第二效蒸发器中其真空度所对应的蒸汽饱和温度几乎与其加热温度( 前一效的蒸发温度) 相当, 无 过热度可言, 影响了蒸发换热效率, 使生产率低下.2. 3 获得各效理想过热度的对策 针对多效串联蒸发装置中各效真空度与加热温度间存在的不相适应, 影响过热度, 使换热效率低下的矛盾, 作者提出以下两条解决途径:( 1) 各效采用独立的抽气系统, 其真空度和抽气能力与各效的蒸发加热温度和蒸发量 相适应, 以实现理想的过热度;(2) 采用多级蒸汽喷射抽气系统, 合理设计各级喷射泵参数, 逐级对应满足各效蒸发器 的实际工作要求, 实现对过热度的稳定控制.以上方案和对策可以获得良好的换热效率, 提高生产率和改善产品质量, 尽管抽气能耗·85· 第2期 张德翔等: 蒸发器中的沸腾换热与减压蒸发的过热度 有所增加, 但与其获得的社会经济效益是无法相比的.参 考 文 献1 王竹溪. 热力学. 北京: 高等教育出版社, 1956〔苏〕B . П. 伊萨琴柯等著, 王丰等译. 传热学. 北京: 高等教育出版社, 19872 3 天津大学化工原理教研室. 化工原理(上册). 天津科学技术出版社. 1983 THE SUPER - HEA T D EGREE C O NTR OLL ED O FBO I L ING HEA T EXCHA NGE IN EBULL A T O RA ND VACUU M CO NCENTRA T O RZ h a n g D ex ia n g Z h en g C h en sh en g W en H u a ix inA B STRACTBo ili n g h ea t ex ch an ge is m a i n h ea t - t ran s fe r p ro ce s s w h en f lu i d qu i ck ly co n cen t ra t ed i n th e eb u lla to r . A n a lyzed th e m ech an ism o f bo ili n g h ea t ex ch an ge , th is p ap e r a ssi g n s th a t th e i n ten s ity o f bo ili n g h ea t ex ch an ge is dec i ded b y sup e r - h ea t deg ree , an d th e n , f i n d so u t th e ex is t i n g p ro b lem o f sup e r - h ea t deg ree i n m u lt i p le effec t decom p re s s eb u lla to r . F i 2n a l , th e w ay s to dea l w ith i dea l sup e r - h e a t deg r ee a re po sed .Keyword s : bo ili n g h e a t ex c h a n g e , sup e r - h e a t deg r ee , d r aw s team sy s te m , eb u lla t o r。
降膜蒸发浓缩
降膜蒸发浓缩
降膜蒸发浓缩是一种常用的分离和浓缩技术，其原理是利用温度差和质量传递的差异，将溶液中的水分分离出来。
该技术广泛应用于化工、制药、食品等领域。
在降膜蒸发浓缩过程中，溶液被均匀地喷洒在热交换器内壁上形成一层薄膜，然后在低压下加热使水分汽化，最后将水汽冷凝成液体收集。
这种技术的特点是换热效率高、运行成本低、清洗方便、使用周期长、技术成熟等。
此外，MVR降膜蒸发浓缩系统还具有以下特点：
1. 清洁能源：使用工业电源，没有CO2和SO2的排放。
2. 降膜循环蒸发技术：采用两级降膜循环蒸发器，具有换热效率高、运行成本低、清洗方便、使用周期长、技术成熟等优点。
3. 预热系统：将蒸发产生的二次蒸汽全部回收利用，运行成本仅为多效蒸发器运行成本的5%～40%。
4. 自控精度高：采用工控机和PLC控制系统以及变频技术，实现实时高度自动化精密控制。
5. 独立真空系统：生产中的不凝气体经真空泵抽出系统外，同时通过真空泵的工作维持蒸发系统的真空度。
6. 独立油泵：设备采用独立的油泵，提供稳定的油压。
7. 独立机封水系统：车间自主改造加装了机封水箱和循环泵，提供整个MVR系统所需的机封水，充分保证了系统的稳定运行。
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合蒸汽需要 及时 的冷凝 ，才能保证蒸发表面有稳定的平 衡蒸汽压 。混 合蒸汽经过 冷凝器以后 ，冷凝成液相 ，此 部分冷凝液通 常为需 回收的生产溶剂或其他试剂 ，一般 为液 、气混 合状态 ，经过 气、液旋风分离器 ，单独收集
图１真空薄膜蒸发器主机构件 图
１ ． 下炭环密封 ２ 主轴 ． 主机架 ３ 主轴上炭环密封 ４ ． ． 主机转鼓碟片 ５板式冷凝器 ６ ． ． 液压联轴 器及 电动机
停 下生产 ，处于待机状态 ，使制冷机组运行 ，使整个 系 统降温 ，蒸发器待机过程 中造成能源的浪费 。 分 析 现状 ，真空 薄 膜 蒸 发器 配 备 了一 台５ 万ｃ ｌ Ｏ ａ
（ｃ ｌ４１ ６ Ｊ １ａ＝ ．８ ８）制冷量和一台３ 万ｃ ｌ１ 量的机组提 ０ ａ￣］ ￣ 冷
着蒸发室内锥形盘的切线方 向的较小角度 ，均匀地喷淋 在锥形盘 内表面 ，在离心力的作用下形成均匀 的料膜 ， 在 锥形 盘内加热、蒸发室的减压作用下 ，迅速完成热交
温 度就 升高到生产工艺要求控制的温度 ，蒸发器不得不
锥形盘上部两个锥面焊接 连成 整体 ，锥形盘底部通过 圆 柱体和两个锥体面焊接 。此圆柱环上开有多个大的轴向
孔 及相 同数 量的径向孔 ，轴向孔用于在离心力作用下浓
缩液 的流通 收集 ，径向孔用来引入蒸汽和排出冷凝水。 （ ）进料 分布器 ２ 进料 分布 器使经过 的料 液 ，沿
范 围 内改 变操作 参数进 行料液 蒸发试验 ，探讨 进料量 、进料 温度 的改变在生 产
中对其 他参数变化的影响 ，试验使用 设备 如图 １ 所示 。 蒸发 器主机部 件 内有 九层蒸发 面 ，上面装 配有料液 分布 器 、清洗 分布 器、
料液收集 器和冷凝水收集器 ，各部件功 能介绍如下 。
体积 小 ，蒸发室便 于冲洗 和拆洗等 优点 ，因而 广泛应用 于医 药、食 品和化工 行
业 ，尤其适 用于浓缩热敏性和发泡性物料 。
二 ， 主要改造 内容
１改造用设备介绍 ．
本次 优化改 造是在 碟片式 真空薄膜 蒸发 器设备上 进行 ， 由于需 要改善优 化 实际的生 产工艺 参数 ，因此测试 数据都 在生 产过程 中获得 ，通过在 一定允许 的
１５ Ｃ ｌ ２ 万 ａ 的制 冷 量 ，复 核 配套 公用 工 程 制 冷量 只有 ８ 万ｃ １ ０ ａ ，分析制 冷量 的不足 ，导 致蒸 发的混合 蒸汽不
换过程。
供冷量 ，有可能制冷能力偏小 ，不 能提供 蒸发器工作需
要的全部冷量 。
通过 调 节喷 嘴的 喷射 角度 ，可以 较充 分地 利用蒸 发表面 ，同时保证控制 蒸发 室内蒸发 温度在要 求的范围
之 内。
经 过 简 化 的 需 冷 量 的 计 算 ，蒸 发 器 工 作 需 要
出料泵的工作下输送浓缩后的料液到下道工序 。 在 泵的 出 口 同时 设 置 回流 管道 ，返 回进料 平衡 处
储罐 ，便于调节物料的参数达到需要的范 围。 通过 对收 集物 料 的检测 ，判 断蒸 发的效 果是 否达
到要求控制 的生产参数范 围之内 ，并可指导对进料及加
热量进行对应 的调节。 （ ）冷凝 器 物 料在 蒸发器表面 蒸发后 ，形 成较 ５ 多的饱 和蒸 汽。为了蒸发的持续进行 ，换热后蒸发的混
部为蒸汽和 冷凝水 ，锥形盘的下表 面是料液的蒸发面。
影响，液体形成较大湍流漩涡 ，对真空通路产生影响 。
２改造方案探索 ．
（ ）配套 制 冷 设备 改 造研 究 １ 在 实 际生 产过 程 中 ，设备连续 运行一段 时间 （～５ ）后 ，出现 蒸发温 ４ ｈ 度 持续升高 的现象 ，夏 天环境温 度升高有时２ ｈ ～３ 蒸发
素 、维生 素 、胰 岛素 、激素 、葡萄 糖酶 、咖啡精 、茶精 、果 汁 、肉精 、啤酒以
及蛋类 等物料 的浓缩 制备生产 中，为 了不改 变产 品的性 质 ，常常对 生产 中的温
度控 制提 出更高的要求 。传统 的蒸发器不适用于这些行业 的需求。
真空 薄膜蒸 发器是在 传统 蒸发 器的基础之 上开发 出来 的一种新 型高效 的蒸 发 设备 。它具有 蒸发效率 高 ，物 料受热 时 间短 ，蒸发 温度低 ，浓缩 比高 ，设 备
液相部分 ，不凝 的气相部分 由真空系统抽走 ，保证蒸发
室始终为 负压状 态。 在旋风 分离器 前 ，常 设置一级输送泵 ，输送 能力要
（ ）蒸发室 １
蒸发室 内锥 形盘组是 蒸发工作面 ，
足够大 ，主要输送气、液混合两相物料。液体和气体相互
每个锥形盘 对隔开 ，两锥面间即锥形盘内
２ ０１
１第 ｖ．． Ｖ 年５ ｗ ８ 期、 ｗ １ ｌ
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通 用机 械 制 造
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（）出料收集 器 ４
料液 经过 蒸发浓缩 后 ，在离 心
力的作用下聚集在锥形盘 最外部 ，出料 收集 器沿 锥形盘
切线方向收集料液，经过管道视镜流到平衡罐收集。在
通 用机 械翩造 锄
， Ⅲ“ ｌ 曲，
真 空 低 蒸 发 温 度 改 造 研 究 降
徐 州 万邦金桥 制药有 限公 司 一 江苏 １ｏ 一 曹希文 ０
薄 膜 蒸 发 器
【 摘
要 】结合 真 空薄膜 蒸发器 的构 件特 点 ，通过 应 用理 论 分析研 充，对
设备 进行 改造 ，以降低 蒸发温度 ，达到特殊 物料 生产 的需要 ，整体 提 高产品 的
质量 ，提 高设备的整体 性 能。
【 关键词】 蒸发器 真 空 薄膜 离心 浓缩
一
前言
传统 的蒸 发 器 由于 蒸发 温度 高 ，能 源 消耗 大 ， 因此 多使 用在 一些 化 工原
料、稀有金属等耐高温 、产 品附加值高的产品和行业 中。 目前医药、生物和
食品等 行业发 展迅速 ，对于热 敏性物料 的浓缩 生产 需求越 来越大 。例如在 抗 菌