材料与水化学第5讲 蒸发器材料
冷凝器和蒸发器PPT课件
海水进 出端盖
高压高温冷剂气体进 壳体
海水出 海水进
冷却水管
管板 高压常温冷剂过冷液体出
连通端盖
.
3
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
双流程进出口端盖—— 隔板 隔离进、出腔
.ห้องสมุดไป่ตู้
4
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
QK
管壁
对流
导热
换热
管外壁
管内壁
冷却水
QK
QK
任何一个环节换热不良都影响整个传热的进行
管内壁和管外壁的对流换热是薄弱环节
冷却不良→冷凝压力、温度升高→压缩机排压升高
冷剂气体不能及时 冷凝成液体
.
14
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
冷凝器工作性能的影响因素
(1)冷凝器的状态
(2)冷却水温
脏污、有空气(K)
水量不足(Gw)
QK
管子被浸没多(A) tk(pk)
换热面积过小(A)
tw1升高
(3)吸入压力 p0(t0)升高
p0(t0)降低
Qk
tk(pk) tk(pk)
.
15
船舶辅机第11章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
w =2~4ºC
平均水温
tk -tw2 =3~5ºC
冷凝温度 冷却水管外表总面积
tk-tw1 =5~9ºC
冷凝器传热系数
.
13
船舶辅机第9章 船舶制冷装置 [Marine Refrigeration Plant]
化学工程教学设备—蒸发器
EVV/100单效蒸发器真空下连续蒸发浓缩操作条件影响工作压力初始溶液浓度进给流量速度过程监控物料和热平衡通用规范蒸发器ND25玻璃外壳和内部钢加热元件。
玻璃旋转分离器加热组：30～150℃，盘管水循环冷却。
温度显示和电子调节。
玻璃制，刻度进给容器，5L。
2个刻度玻璃接收器2升。
冷凝器：玻璃外壳和盘管隔膜真空泵30升/分钟。
具有真空调节器的真空回路。
仪器仪表4个数字温度计。
流量计：40～400L/h。
流量计：0～12 L/h。
真空计：‐ 1～+1.5bar。
ESP/2000短程蒸发器薄膜操作的研究。
操作参数的影响进给速度工作压力搅拌转速传热系数测定物料平衡通用规范短程蒸发器，ND80，玻璃外壳，双带绝热罩，玻璃盘管。
真空玻璃真空聚集器，电磁阀。
真空控制器。
4L给料罐，液体分布器。
冷却水回路。
带有局部显示的变速搅拌。
聚四氟乙烯材质。
集成的ON/OFF开关。
2个玻璃接收器，2L油加热组2.1kW。
浸没式冷却器，冷功率为10°C， 2kW。
滑片旋转真空泵，真空严密仪器仪表2个浮子流量计： 0‐ 1.2L/min, 0‐ 0.24L/min.真空传感器真空控制器EVV/2000 双效蒸发器装置使用2级压力的双效蒸发连续浓缩：第1级常压第2级真空观察过程的步骤蒸发爬升现象旋流冷凝水蒸气分离器的分离选择操作条件并研究其影响减压或大气压进给速度与蒸汽流量单效或双效监控过程热平衡和物料平衡产量通用规范50L 填料储罐。
计量泵,(16L/h). 玻璃壳蒸发器，内部不锈钢管。
不锈钢制冷器。
玻璃环。
电磁阀。
2个玻璃外壳蒸发器，内部不锈钢管。
玻璃分离器用于蒸汽分离。
10 L玻璃刻度接收器与排水阀和真空连接。
隔膜真空泵，PTFE隔膜， 30 L/min 160 mbar abs。
仪器仪表8个温度探针PT100Ω。
流量计: 40 ～400 L/h. 真空计：-1～ 0 bar. 压力计：0～ 2.5 bar. 液位传感器蒸发的目的是蒸发溶剂，以便在溶液中富集溶质。
化工单元操作之蒸发器类型结构介绍课件
肆
材料：根据不同介 质和温度选择合适 的材料，如不锈钢、 碳钢、钛合金等
蒸发室
1 作用：蒸发室是蒸发 器的核心部分，用于 进行蒸发操作
2 结构：蒸发室通常由 加热室、分离室和冷 凝室组成
加热室：加热室是蒸
3 发室的主要部分，用 于加热物液体，使蒸汽和液体 分别进入冷凝器和分 离器
废水处理
01
蒸发器在废水处理中的应用广泛，
可有效去除废水中的有害物质
02
蒸发器可应用于各种废水处理工艺，
如生物法、化学法、物理法等
03
蒸发器在处理高浓度、高盐度废水
方面具有显著优势
04
蒸发器可有效降低废水处理成本，
提高废水处理效率
食品加工
01
浓缩果汁：蒸发水分， 提高果汁浓度
02 03
糖浆制作：蒸发水分， 提高糖浆浓度
应用：广泛应用于食品、 医药、化工等行业的蒸发 浓缩过程
多效蒸发器
01
原理：利用多 个蒸发器串联， 实现热能的循
环利用
02
特点：节能、 高效、占地面
积小
03
应用：广泛应 用于食品、医 药、化工等行
业
04
结构：主要由 蒸发器、冷凝 器、真空泵等
部件组成
蒸汽压缩蒸发器
工作原理：利用蒸汽压缩机将蒸 发器产生的二次蒸汽压缩，提高 蒸汽温度和压力，从而提高蒸发
化工单元操作之蒸发 器类型结构介绍课件
目录
01. 蒸发器类型 02. 蒸发器结构 03. 蒸发器应用
1
蒸发器类型
单效蒸发器
结构：由加热室、分离室 和冷凝器组成
特点：操作简单，能耗较 低，适用于处理量较小的 场合
工作原理：利用加热蒸汽的 热量，使溶液沸腾，产生蒸 汽，蒸汽在冷凝器中冷凝成 液体，从而实现溶液的浓缩
《蒸发器》课件-全文可读
蒸发器外壳内带有加热蒸汽夹套， 其内装有可旋转的 叶片即刮板。刮板有固定式和转子式两种， 前者与壳体 内壁的间隙为0.5~1.5mm， 后者与器壁的间隙随转子的 转数而变。料液由蒸发器上部沿切线方向加入 (亦有加 至与刮板同轴的甩料盘上的) 。 由于重力、离心力和旋 转刮板刮带作用， 溶液在器内壁形成下旋的薄膜， 并在 此过程中被蒸发浓缩， 完成液在底部排出。这种蒸发器 是一种利用外加动力成膜的单程型蒸发器， 其突出优点 是对物料的适应性很强， 且停留时间短， 一般为数秒或 几十秒， 故可适应于高粘度 (如栲胶、蜂蜜等) 和易结 晶、结垢、热敏性的物料。但其结构复杂， 动力消耗大， 每平方米传热面约需1.5~3kW。此外， 其处理量很小且 制造安装要求高。
蒸发器的分类
• 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。
• 为了使溶液有良好的循环， 中央循环管的截面 积一般为其它加热管总截面积的40~100%； 加热 管高度一般为1~2m； 加热管直径在25~75mm之间。 这种蒸发器由于结构紧凑、制造方便、传热较好 及操作可靠等优点， 应用十分广泛。但是由于结 构上的限制， 循环速度不大。加上溶液在加热室 中不断循环， 使其浓度始终接近完成液的浓度， 因而溶液的沸点高， 有效温度差就减小。这是循 环式蒸发器的共同缺点。此外， 设备的清洗和维 修也不够方便， 所以这种蒸发器难以完全满足生 产的要求。
《蒸发与结晶设备》课件模板
3
图 11-15 高 位 逆 流 混 合 式 冷 凝 器 1-外 壳 2-进 水 口 3、 8-气 压 管 4-蒸 气 进 口
5-淋 水 板 6-不 凝 性 气 体 引 出 管 7-分 离 器
二、结晶设备的结构及特点
按照生产作业方式，结晶器分成间歇和连续两大类； 按照形成过饱和溶液途径的不同，可将结晶设备分为冷 却结晶器、蒸发结晶器、真空结晶器、盐析结晶器和其他 结晶器五大类，其中前三类使用较广。 （一）冷却结晶器 冷却结晶设备是采用降温来使溶液进入过饱和，并不断 降温，以维持溶液一定的过饱和浓度进行育晶，常用于温 度对溶解度影响比较大的物质结晶。 1、槽式结晶器 2、结晶罐
二次蒸汽
4
料液
1
2
冷凝水
3
液体的循 环
加热蒸汽
2
完成液
图 11-2 中 央 循 环 管 式 蒸 发 器 1-外 壳 2-加 热 室 3-中 央 循 环 管 4-蒸 发 室
（2）悬筐式蒸发器
加热蒸汽
二
次
3
蒸
汽
洗涤水
1
5
2
4
料液
冷凝水
完成液 图 11-3 悬 筐 式 蒸 发 器 1-外 壳 2-加 热 蒸 汽 管 3-除 沫 器 4-加 热 室 5-液 沫 回 流 管
Thank you.
演讲结速，谢谢观赏！
PPT常用编辑图使用方法
1.取消组合
2.填充颜色
3.调整大小
选择您要用到的图标单击右键选择“ 取消组 合”
右键单击您要使用的图标选择“填充 ”，选 择任意 颜色
拖动控制框调整大小
商务
图标元素
商务
图标元素
商务
化工原理 蒸发ppt课件
自然循环型：由于溶液受热程度不同产生密度差引起。 强制循环型：依靠外力迫使溶液沿一个方向作循环运动 。
.
6
１.中央循环管式(标准式)蒸发器
加热蒸汽：加热室管束环隙内 溶液：加热室管束及中央循环管内， 受热时，由于中央循环管单位体积 溶液受热面小，使得溶液形成由中 央循环管下降，而由其余加热管上 升的循环流动。
适于处理浓缩过程中粘度变化大 的溶液、厂房有限制的场合
升膜加 热室
预热室
降膜加 热室
.
16
4. 刮板薄膜式蒸发器
它是在加热管内部安装一可旋转的搅拌刮板 ， 刮 板 端 部 与 加 热 管 内 壁 间 隙 固 定 在 0.75 ～ 1.5mm之间，依靠刮板的作用使溶液成膜状分 布在加热管内壁面上。
适于处理有晶体析出或易结垢的溶液
.
10
5. 强制循环型蒸发器
在加热室设置循环泵，使溶液沿加热室方 向以较高的速度循环流动。 优点：
✓循环速度高 ✓晶体不易粘结在加热管壁 ✓对流传热系数高
缺点：
动力消耗大 对泵的密封要求高 加热面积小
适于处理粘度大，易结垢、有晶体析出的 溶液。
.
11
（二）单程型(膜式)蒸发器
.
2
二、蒸发流程
稀溶液（料液）经过预热加 入蒸发器。蒸发器的下部是由许 多加热管组成的加热室，在管外 用加热蒸汽加热管内的溶液，并 使之沸腾汽化，经溶缩后的完成 液从蒸发器底部排出。蒸发器的 上部为蒸发室，汽化所产生的蒸 汽在蒸发室及其顶部的除沫器中 将其中夹带的液沫易于分离，然 后送往冷凝器被冷凝而除去。
.
13
2 . 降膜蒸发器
碱金属蒸发源
碱金属蒸发源
碱金属蒸发源是一种用于制备薄膜的重要实验装置。
它由一个碱金属样品和一个加热器组成，通过加热样品使其蒸发，从而得到所需的薄膜。
碱金属蒸发源的工作原理非常简单。
首先，将碱金属样品放入加热器中，并将加热器加热到足够高的温度。
当加热器的温度升高时，碱金属样品也会逐渐升温。
当样品温度达到一定值时，碱金属开始蒸发，释放出金属原子。
蒸发的碱金属原子会随着蒸汽向周围扩散，最终沉积在实验室中的基片上。
基片是一个平坦的固体表面，可以用来接收蒸发的碱金属原子，形成薄膜。
薄膜的性质取决于碱金属的种类和蒸发条件。
碱金属蒸发源在各个领域都有广泛的应用。
例如，在光学领域，可以利用碱金属蒸发源制备光学薄膜，用于改变光的传播和反射性质。
在电子器件中，薄膜可以用于制备导电层或隔离层。
此外，碱金属蒸发源还可以用于制备太阳能电池、光伏材料等。
然而，碱金属蒸发源在使用过程中也存在一些挑战。
首先，由于碱金属的化学性质活泼，容易与氧气和水分反应产生氧化物和氢氧化物，影响蒸发效果。
其次，碱金属蒸发源的加热器需要稳定的电源和温度控制系统，以确保样品的稳定加热和蒸发。
最后，蒸发过程中，需要保持实验室的洁净环境，以防止杂质对薄膜质量的影响。
总的来说，碱金属蒸发源是一种重要的实验装置，用于制备各种功能薄膜。
它的工作原理简单，应用广泛，但也面临着一些挑战。
通过不断改进蒸发源的设计和控制系统，相信碱金属蒸发源将在未来发展中发挥更大的作用。
蒸发器构造
蒸发器的构造可以根据不同的类型和用途而有所不同，但通常包括以下几个主要部分：
1. 蒸发器体：这是蒸发器的主体部分，通常由蒸发器壳体、蒸发器管束和加热介质进出口等部分组成。
蒸发器壳体可以采用不锈钢或碳钢材质，蒸发器管束通常采用不锈钢、铜等材质，其内部设计为不同的结构形式，如直管、弯管、双管等，以满足不同物料的蒸发要求。
2. 加热系统：蒸发器的加热系统主要用于提供热能，使物料得以蒸发。
加热系统通常由加热介质进出口、加热器和加热介质泵等部分组成。
加热介质可以是蒸汽、热水、导热油等。
3. 冷凝系统：冷凝系统主要用于将蒸发器内部蒸汽冷凝为液体，以便回收物料。
冷凝系统通常由冷凝器、冷却水进出口、冷凝水泵等部分组成。
冷却水通常是通过冷却塔或者冷却机组提供的。
4. 除气系统：除气系统主要用于排除蒸发器内部的气体，以保证设备正常运行。
除气系统通常由除气阀、排气管、真空计等部分组成。
5. 控制系统：控制系统主要用于监控和控制蒸发器的运行情况，保证设备的正常运行。
控制系统通常包括温度控制器、压力表、液位计、电气控制柜等部分。
此外，根据具体的用途和设计，蒸发器还可能包括其他一些辅助部件，例如支撑结构、管道、阀门等。
以上是蒸发器构造的一般概念，具体的构造会因应用场景和设计要求而有所不同。
如果您需要更详细的信息或对某个部分有进一步的疑问，请提供更具体的问题或背景信息。
材料与水化学蒸发器材料(共37张PPT)
INCOLOY 800合金在固溶处理后需要以一定的冷拔变形量来达到力学性能要求，变形后 不热处理，需要逐根管进行表面喷沙，切向、轴向压应力层深≥0.12mm。
成分 C Si Mn S P Ni Cr Fe Cu Co Ti Al B Nb N
690 0.01~ ≤ ≤ ≤ ≤ ≥ 28.0~ 8.00~ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 合金 0.03 0.50 0.50 0.010 0.015 58.00 31.00 11.00 0.50 0.035 0.50 0.50 0.003 0.10 0.05
INCONEL690TT需要经过1050oC以上的固溶处理，在3分钟以内快冷到900～500oC范围内，经过光亮和内壁喷沙处理后715±15oC退火
至少5小时。
部分胀接
全长胀接
全长胀接 ＋
顶部磙压
8
水垢沉积过程
初始阶段
早期
后期
清洁无淤泥
薄层淤泥积累 填充传热间隙
淤泥积累增厚 化学杂质浓缩
9
换热器管板与传热管
≥ 295
≥ 495
法国系列的蒸发器传热管选用Φ19.05(±0.10) 、壁厚1.09±0.10mm。硬度要求≤ 92 HRB，晶 粒度应该为5～9，晶界上沿晶沉淀碳化物少。
26
镍基合金的碳化物析出形式
A类，碳化物在晶界析出
B类，重结晶后，碳化物在 原始晶界网状析出
B类，重结晶后，碳化物在晶 内和原始晶界网状析出
1991年2月9日， 美滨核电厂2号机组一蒸发器In-660合金传热管因流致振动造成防震条移位、传热管与支撑板之间发生微动磨损，导致断
小学化学实验：蒸发法与溶解法的探索,ppt课件教案
在今后的实验中应该更加注重观察和记录实验现象，以便更好地分析实验结果。
01
02
03
04
05
CHAPTER
安全须知
实验过程中应远离火源，避免使用明火。
实验操作应遵循正确的步骤和顺序，避免因操作不当引发意外。
实验前确保所有设备完好无损，无破损或老化现象。
蒸发法的原理
分析实验过程中可能影响实验结果的因素，如温度、搅拌速度、蒸发时间等。
影响因素分析
探讨蒸发法在实际生产和生活中的应用，如海水晒盐、分离混合物等。
实际应用
03
CHAPTER
溶解法实验
01
02
04
03
01
02
随着时间的推移，食盐会逐渐溶解完全，水的咸味也会逐渐增加。
食盐在水中溶解后，水的体积会增大，并且水会变得咸味。
是否理解了实验原理，是否能够解释实验现象和结果。
是否对实验现象进行了充分的观察和记录，以便更好地分析实验结果。
是否在实验过程中注意了安全问题，如加热时不要烫伤自己等。
在实验前应该更加仔细地阅读实验步骤和注意事项，确保自己完全理解了实验原理和操作方法。
在实验过程中应该更加注意安全问题，如戴手套、不要将加热后的蒸发皿拿起等。
理解了蒸发法的原理
通过将一种物质加入到另一种物质中，使其完全溶解。
掌握了溶解法的操作
通过观察实验过程中的现象，如气泡产生、颜色变化等，判断实验是否成功。
学会了观察实验现象
通过亲手操作实验，提高了实验操作能力和动手能力。
培养了实验操作能力
实验过程中是否有操作不当的地方，如加热温度过高或加入物质过量等，导致实验结果不准确或失败。
化工原理课程设计蒸发器
化工原理课程设计蒸发器蒸发器是一种用于将液体蒸发成气体的设备，广泛应用于化工工艺中。
它可以实现分离液体和固体的目的，同时还可以进行浓缩、提纯和回收等操作。
在化工原理课程设计中，我们将介绍一种常用的蒸发器设计方案。
蒸发器是通过加热液体，使其蒸发成气体，随后将气体冷凝成液体，从而实现分离的过程。
通常，蒸发器包含蒸发器体、蒸发器冷凝器、蒸汽发生器和蒸汽分配器等组成部分。
首先，我们需要确定设计中的一些参数，如流量、温度和压力等。
这些参数将影响蒸发器的性能和效率。
在设计过程中，需要根据实际情况合理确定这些参数。
接下来，我们需要选择适合的蒸发器类型。
常见的蒸发器类型包括单效蒸发器、多效蒸发器、薄膜蒸发器和闪蒸器等。
不同的蒸发器类型适用于不同的工艺需求，应根据需要选择适合的类型。
在蒸发器体设计中，我们需要考虑热传导、传质和流体动力学等问题。
在设计中，应确保充分利用热量，并合理控制液体和气体的流动方式。
为了提高蒸发效率，可以采用多级、多组或多级多组的结构。
在蒸发器冷凝器设计中，我们要确保冷却剂能够充分冷凝气体，并进行有效的换热。
可以选择适当的冷却剂和冷却方式，以提高冷凝效果。
蒸发器的热源通常是蒸汽发生器。
蒸汽发生器负责将液体加热至蒸发温度，从而使液体蒸发成气体。
在蒸汽发生器设计中，我们需要考虑热量传递和蒸汽产生的问题。
在设计中，应确保充分利用热量，提高蒸汽产生效率。
蒸发器的蒸汽分配器负责将蒸汽均匀分配到蒸发器体中，从而进行蒸发。
在设计中，应确保蒸汽能够均匀分配，并使液体能够充分接触蒸汽，提高蒸发效率。
此外，还需要考虑蒸发器的材料选择、操作条件和设备尺寸等问题。
在设计中，应选择耐腐蚀、耐高温材料，并合理选择操作条件。
设备尺寸应根据工艺需求和生产能力合理确定。
综上所述，化工原理课程设计中的蒸发器设计是一个复杂的过程，需要综合考虑热传导、传质、流体动力学、材料选择和操作条件等因素。
通过合理选择参数、类型和结构，可以设计出高效、可靠的蒸发器，满足工艺需求。
《化工单元操作蒸发》课件
蒸发过程中的安全问题
1 高温
严格控制操作温度，采取 防热措施，避免操作人员 受热伤害。
2 高压
加强设备密封性能，防止 发生泄漏和事故。
3 燃爆
使用防爆设备和合适的工 艺参数，预防燃爆事故的 发生。
蒸发技术的应用
生物质能源利用
通过蒸发技术，将生物质转化为能源，实现绿色能 源利用。
1 传热
确保蒸发设备能提供充足的热量，促进液体快速蒸发。
2 传质
维持蒸发器内的浓度差，使溶液在蒸发过程中能充分挥发。
3 操作参数的调节
控制温度、压力、流量等操作参数，以获得理想的蒸发效果。
蒸发过程中常见问题及解决方法
结垢
使用清洁剂和定期维护设备， 防止结垢对蒸发效果的影响。
泡沫
加入消泡剂，控制溶液表面 泡沫的产生，提高蒸发效率。
《化工单元操作蒸发》 PPT课件
本课件将介绍化工单元操作蒸发的概念、设备和关键因素，解决常见问题， 以及蒸发技术的应用和意义。
操作蒸发的概念
蒸发是指液体通过升温变成气体的过程。蒸发广泛应用于化工行业，具有高 效、节能等优势。
蒸发的分类
自然蒸发
自然条件下，液体表面经过 长时间蒸发产生气体。
强制蒸发
通过加热增加蒸发速率，提 高产量和效率。
真空蒸发
在低压下进行蒸发，使液体 在较低温度下蒸发。
蒸发设备及其操作
管式蒸发器
通过管道中的加热介质将液体加热蒸发，广泛用于 工业生产。
循环蒸发器
利用冷凝和蒸发过程中的再循环，提高蒸发效果。
多效蒸发器
通过多级蒸发，充分利用热量，提高能源利用效率。
蒸发操作中的关键因素
食品工业
化工原理学--蒸发讲义
化工原理学–蒸发讲义一、引言蒸发是化工过程中常见的分离技术之一，广泛应用于化工工业中。
本文档将介绍蒸发的基本原理、工艺分类以及蒸发过程中的关键参数和操作要点。
二、蒸发原理蒸发是利用物质从液态到气态的相变过程进行分离的方法。
常见的蒸发原理有以下几种：1.热量传递：通过向被蒸发物提供热量，使其温度提高，使得分子动能增加，从而从液态转变为气态。
2.汽化：分子在液面上获得足够的动能，克服表面张力，从液面进入气相。
3.质量传递：蒸发过程中，溶质向蒸汽传输，实现溶质的分离。
三、蒸发工艺分类蒸发可以按照不同的工艺特点进行分类，常见的工艺分类有以下几种：1.单效蒸发：只有一个蒸发器，需要连续供热。
2.多效蒸发：多个蒸发器串联，利用蒸发过程中的余热进行供热，节约能源。
3.MVR蒸发：机械蒸发再生(MVR)是一种通过压缩蒸发蒸汽回收系统中高温低压蒸汽能量的蒸发技术，能够显著提高能源利用率。
4.蒸发结晶：通过调节蒸发条件，使得被蒸发物溶解度降低，产生结晶。
四、蒸发过程关键参数在进行蒸发过程时，需要关注以下几个关键参数：1.温度：蒸发过程中，溶质溶解度随温度变化而变化，对温度的控制非常关键。
2.压力：蒸发器内的压力可以影响蒸发速率和温度，需要根据不同的溶质选择合适的压力。
3.流量：蒸发器的进料流量和蒸汽流量需要合理控制，以确保蒸发过程的稳定性和效率。
4.浓度：蒸发过程中溶质的浓度变化对产物的质量和分离效果有重要影响，需要进行精确控制。
五、蒸发操作要点在进行蒸发操作时，需要注意以下几个要点：1.选用合适的蒸发器：根据被蒸发物的特性选择合适的蒸发器，如单效蒸发器、多效蒸发器或MVR蒸发器等。
2.控制进料浓度：进料浓度的控制可以影响蒸发效果和产物质量，需要根据具体情况进行调整。
3.控制供热温度：供热温度对蒸发速率和产物质量有重要影响，需要根据被蒸发物的特性选择合适的供热温度。
4.控制蒸汽压力：蒸汽压力的控制可以影响蒸发速率和蒸发温度，需要根据具体情况进行调整。
化工原理课件7.蒸发
节能效果：降低 能耗、减少排放、 提高生产效率
减排措施：采用清 洁能源、减少废气 排放、回收利用废 热等
采用高效 蒸发器， 提高蒸发 效率
优化工艺 流程，减 少能耗
采用节能 型设备， 如变频器、 节能泵等
回收利用 废热，如 冷凝水、 废气等
加强设备 维护，减 员技能， 减少操作 失误和能 耗浪费
物料的密度：影响蒸发操作 的液位和流速
物料的沸点：影响蒸发操作 的温度和压力
物料的粘度：影响蒸发操作 的传热和流动阻力
物料的表面张力：影响蒸发 操作的液滴形成和液滴尺寸
蒸发过程优化与节 能减排
蒸发过程能耗：主 要包括加热蒸汽、 冷却水、电能等
优化方法：采用高 效蒸发器、优化工 艺参数、提高传热 效率等
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
食品加工：利用蒸发原理将食品中 的水分去除，得到干燥食品
环境控制：利用蒸发原理将空气中 的水分去除，得到干燥空气，用于 环境控制和空气净化
蒸发操作方式
定义：液体在常温常压下，通过与空气接触，自然蒸发成气体的过程。 特点：蒸发速度慢，蒸发量小，适用于低浓度、低沸点液体的蒸发。 应用：食品加工、医药生产、化工生产等领域。 注意事项：控制蒸发温度、防止液体飞溅、防止空气污染等。
原理：通过加热使液体沸腾， 产生蒸汽，将液体转化为蒸汽
特点：速度快，效率高，适用 于热敏性物料
设备：蒸发器、冷凝器、泵、 管道等
应用：食品、医药、化工等行 业
减压蒸发：通过降低压力使液 体蒸发，如真空蒸发、减压蒸 馏等
加热蒸发：通过加热使液体 蒸发，如蒸馏、煮沸等
自然蒸发：通过自然环境进 行蒸发，如晾晒、风干等
采用高效蒸发器，提高蒸发效率 采用热泵技术，降低能耗 采用冷凝水回收技术，减少废水排放 采用废热回收技术，提高能源利用率 采用清洁能源，减少化石燃料使用 采用智能化控制系统，优化蒸发过程
蒸发器基本原理
蒸发 121 kg 的水
能量消耗 = 1.25 KW/Kg H2O
二次干燥 97.3%
蒸发 3.1 kg 的水
E能ne量rg消y U耗se = 4.2 KW/Kg H2O
为什么蒸发器
Fresh milk: 1000 kg
SPRAY DRYER
是首选的浓缩 设备
– 根据不同需要确定保温时间
为什么设置反压?
• 产品温度很高，超过100 °C • 动态需求, e.g. 产品在管中的流
动 • 确保:
–达到正确的温度 –达到正确的保温时间
• 防止:
–超前闪蒸
P0 , T0
闪蒸
当 高温高压的液体 进入 低温低压 的环境中
Expansion Vessel at P1, T1
Condenser 真空需要通过排除不凝结气 体来保持，方法如下:
Cooling Water
真空系统 - 真空泵 - 引射器
水蒸汽管路
• 将水蒸汽输送至:下一效， 冷凝器及热压缩 重要参数:
• 水蒸汽流速
• 压差，压力下降程度
降膜式蒸发器
Steam
DSI Steam THC
Vapours to Back Pressure Control condenser
- 通过蒸发对海水进行脱盐. - 蒸馏
蒸发管
蒸气 水蒸汽
冷凝水
产品 水蒸汽
在蒸发管内 - 产品薄膜 - 蒸发出的水蒸汽
在蒸发管外 - 蒸气 / 水蒸汽 - 冷凝的蒸气
为什么蒸发器
鲜奶: 1000 kg
干燥塔
是首选的浓缩 设备
(以速溶粉为例)
12.5% 蒸发器
碱金属蒸发源
碱金属蒸发源
碱金属蒸发源是一种用于产生碱金属蒸汽的设备。
碱金属包括锂、钠、钾等元素，它们具有低沸点和高蒸汽压，因此可以在相对较低的温度下蒸发。
碱金属蒸发源通常由一个加热元件和一个容纳碱金属的蒸发舱组成。
在使用碱金属蒸发源时，首先将所需的碱金属放入蒸发舱中，并将舱体密封。
然后，通过加热元件加热蒸发舱，使碱金属蒸发并产生蒸汽。
蒸汽可以被引导到目标位置，用于各种应用，如材料沉积、表面修饰、实验室实验等。
碱金属蒸发源具有一些特殊的要求和注意事项。
首先，由于碱金属具有较高的反应性，需要在惰性气氛下操作，以防止与空气中的氧气和水蒸气发生反应。
其次，蒸发过程中需要控制温度和蒸发速率，以确保稳定的蒸汽产生。
此外，蒸发舱的材料也需要具有足够的耐腐蚀性，以承受碱金属的侵蚀。
碱金属蒸发源是一种用于产生碱金属蒸汽的设备，可广泛应用于材料研究和实验室实验中。
蒸发器原理分析ppt课件
20
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
2）降膜式蒸发器 处理粘度较大的溶液、 热敏性物料。 不适合处理易结晶、 易结垢或粘度特大的 溶液。
21
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.循环型（非膜式）蒸发器
1）中央循环管式（标准式）蒸发器 中央循环管截面积一般为加热管总截面积的
40～100%，循环速度：0.4～0.5m/s以下，适宜用 于处理结垢不严重、腐蚀性小的溶液。
9
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
1.5m/s。
13
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
14
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
4）列文蒸发器 循环管截面积一般为加热管总截面积的200～
2）溶液的稀释热可以忽略时 溶液的焓可以由比热算出，则：
h0 cp0 t0 0 cp0t0 h1 cp1 t1 0 cp1t1 hw c pw T 0 cpwT
DHcpT w W HFW cp1t1Fpc 0t0Q L
10
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
第四章--蒸发器PPT课件
对于润滑油与制冷剂互溶情 况下，满液式蒸发器的回油 较难且不稳定，而回油状况 直接影响机组的工作工况和 工况油移。
满液式蒸发器
.
6
液体制冷剂经过膨胀阀节流后 直接进人蒸发器，在蒸发器内 处于气液共存状态，制冷剂边 流动，边汽化，蒸发器中并无 稳定的制冷剂液面。
只有部分传热面积与液态制冷剂相接触，表面传热系数 相对较小； 充液量少，润滑油容易返回压缩机；
❖ 调节蒸发器的供液量（用于控制压缩机入口处制冷
剂蒸气的过热度）。 .
2
❖ 蒸发器的类型、基本构造及工作原理 ❖ 制冷剂在水平管内的沸腾换热 ❖ 冷却空气型蒸发器的设计与计算 ❖ 冷却液体型蒸发器的设计与计算
.
3
蒸发器的类型、基本构造及工作原理
❖ 蒸发器是一种吸热设备；
❖ 工作原理：制冷剂液体在较低的温度下沸腾， 转变为蒸气，并吸收被冷却物体或空间所散发 的热量，达到制冷的目的；
4、制冷剂在微细内翅管中的沸腾换热：
传热的增强明显大于压降的增加，成本比较低。
.
17
微细内翅管剖面图
5、 纯 制 冷 剂 在 管 内 的 沸 腾 换 热
TP 1
C1 (C 0 )C2 (25 F r1 )C5
C3
(
B0
)C4
F
f
1
1
0 .0 2 3[
g m (1 x )d i 1
]0.8
P
.
7
依靠泵强迫制冷剂在蒸发器中 循环，液体循环速度大小由泵 调节，制冷剂循环量是蒸发量 的几倍，沸腾换热强度较高， 润滑油不易在蒸发器内积存。
依靠泵把制冷剂喷淋在传热面 上，蒸发器中制冷剂充灌量很 少，液柱高度不会对蒸发温度 产生影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
≥ 295 ≥ 495
法国系列的蒸发器传热管选用Φ19.05(±0.10) 、壁厚1.09±0.10mm。硬度 要求≤ 92 HRB，晶粒度应该为5～9，晶界上沿晶沉淀碳化物少。
27
镍基合金的碳化物析出形式
A类，碳化物在晶界析出 B类，重结晶后，碳化物 B类，重结晶后，碳化物在
在原始晶界网状析出
晶内和原始晶界网状析出
Ni(OH)2 + 2Cr(OH)3 → NiCr2O4 + 4H2O Ni(OH)2 + 2Fe(OH)3 → NiFe2O4 + 4H2O Fe(OH)2 + 2Cr(OH)3 → FeCr2O4 + 4H2O Fe(OH)2 + 2Fe(OH)3 → Fe3O4 + 4H2O 铅在高pH值的水中溶解： PbO + H2O → Pb(OH)2 在高pH值环境中， Pb(OH)2可以比较容易进入表面钝化膜中，与氧化膜反应生 成复杂的含铅化合物： Pb(OH)2·Ni(OH)2·Cr(OH)3 → (OH) Ni–O–Pb–O–Cr(OH)2 + 2H2O Pb(OH)2·Fe(OH)2·Cr(OH)3 → (OH) Fe–O–Pb–O–Cr(OH)2 + 2H2O Pb(OH)2·Ni(OH)2·Fe(OH)3 → (OH) Ni–O–Pb–O–Fe(OH)2 + 2H2O 进一步脱水可以形成含Pb的尖晶石结构氧化膜，膜的生长按照空位扩散机制进 行。
M4102规定的镍基合金锻件或轧制板的性能。
材料
拉伸性能
室温
350oC
σb
σ0.2
MPa
δ5
ψ
%
σ0.2
σb
MPa
NC15FeTNbA ≥ 1070 ≥ 665 ≥ 20 ≥ 20
内壁SCC
位于U形弯曲部 传热管内壁
内壁SCC
位于管板上部胀 管部传热管内壁
外壁SCC
位于支撑板中部 传热管内壁
外壁SCC
位于管板上部胀 管外侧
22
传热 管的 损伤
23
蒸发器主要部件用材要求 － 1/2
部件
规格
材料
壳二体次筒侧节接，管一、最约Φ4大5.05筒吨-3节.；5×尺其0寸中.1约有1×：一1Φ个.84锥m.5形×筒0.1节1×，4尺m寸,重约
18
SG Pb-SCC
SG 蒸发 Pb浓缩 在SCC处沉积 诱发裂纹扩展 600/690都可发生
Seabrook-1, 2000 19
铅致应力腐蚀开裂
600、690、800合金在350oC含铅1％的10％NaOH碱溶液中的应力腐蚀开裂时间 20
PbSCC机制
镍基合金在水环境下，可能四种类型的尖晶石结构腐蚀产物
B. T. Lu, J. L. Luo, and Y. C. Lu. A Mechanistic Study on Lead-Induced Passivity-Degradation of Nickel-Based Alloy. Journal of The Electrochemical Society 154 (8):C379-C389, 2007.
800 合金
≤
0.03
0.3~ 0.70
0.4~ 1.0
≤ 0.01
5
≤ 32.0~ 20.0~ 0.020 35.0 23.0
其余
≤ 0.60
≤5
－
－－
RCC-M规定传热管NC30Fe合金需要用电炉精炼+电渣重熔 或 真空除气的方 法生产，从而减少杂质、夹杂物，并使材质成分均匀。
28
特殊时效处理(TT-Thermal treatment)
TT处理工艺要求
RCCM: 700-730°C×5h ASME: 716-738°C×10h
29
合格的金相组织
碳化物在晶界上连续或半连续性析出 晶内析出碳化物密度较低，表明固溶处理温度足够全部将碳化物溶解，而碳化物 由TT处理在晶界析出 碳化物与基体的取向关系：立方－立方共格或半共格，<011> M23C6 // <011>g
26
蒸汽发生器传热管的性能要求
RCC-M规定传热管用M4105/NC 30 Fe/690合金管的机械性能
材料 NC30Fe/690合金
室温
σb
σ0.2
MPa
≥ 630 275～375
δ5 %
≥ 30
350oC
σ0.2
σb
MPa
≥ 215 ≥ 533
INCOLOY 800合金 570~700 335～470 ≥ 30
NC15FeTNbA 1080~1100
空冷或更快
700±10
≥20小时
NC15Fe
950~1150
快冷
715±15
≥12小时
NC 19FeNb
925~1010
空冷或更快
720±10 炉冷 至 620±10
≥8小时 ≥10小时
NC30Fe
1000~1150
快冷
715±15
≥5小时
31
M4102对镍基合金的性能要求
13
传热管支撑板结构设计
AP1000 14
水垢在缝隙沉积引起应力腐蚀
15
水垢的沉积与应力腐蚀过程
水垢沉积过程
应力腐蚀过程
Slides from: Roger Steahle, 2009
16
17
划伤处的裂纹
美国Duke核电站蒸发器 600合金传热管的开裂： 二次侧应力腐蚀开裂 表面划伤处开裂 表面划伤所形成的残余 应力促进了应力腐蚀开 裂的形成。
12
600MA管的晶间腐蚀－韩国某电厂
二次
表面污垢中含硫
侧
管板
第六燃料循环600MA传热管外表面污垢
管板上方8mm处 的典型晶间腐蚀裂 纹。晶界有M7C3 型碳化物析出，有 贫Cr区。表面氧化 膜富Ni，近表面晶 界含氧量较高。
外表面涡流探伤结果显示3mm缺陷
Do Haeng Hur, et al. Root causes of intergranular attack in an operating nuclear steam generator tube. Journal of Nuclear Materials 375 (3):382-387, 2008.
21
主要的应力腐蚀
四种主要的应力腐蚀：
管板上部胀管位置一回路水引起的内 壁SCC
管板上部胀管位置水垢引起的外壁 SCC
管子支撑板中间水垢引起的传热管外 壁SCC
U形弯管内壁SCC(弯管残余应力+一 回路水引起)
缩略语
IDSCC－内壁应力腐蚀开裂 ODSCC－外壁应力腐蚀开裂 LPSCC－低电位应力腐蚀开裂
INCONEL600型镍基合 金型材，成品表面镀银
(※) 产品无核级质量保证要求，单制造前需要编制技术大纲并经过确认。 其它部件都有核级质量要求。
25
蒸汽发生器传热管材质
RCC-M规定传热管用M4105/NC30Fe，即INCONEL690合金制造。德国 KWU QR Mat 1003.26/30规定用1.4558/INCOLOY 800合金制造。
规格
材料
尺寸约为Φ19×1.1mm，平均展开长度 约22m，每台蒸发器使用约4500根管子。
INCONEL690型镍基合 金，也可选用 INCOLOY800合金。
支撑板(※)
板厚约30mm，宽约3200mm。
流量分配板(※) 板厚约19mm，宽约3200mm
13％Cr马氏体不锈钢。
防振条(※)
尺寸约8×8×3000mm
流致振动
工作介质为带腐蚀性水
2
蒸发器的破管事故案例
防震条移位
断管位置
传热管断口形貌
流致振动机理
1991年2月9日，日本美滨核电厂2号机组一蒸 发器In-660合金传热管因流致振动造成防震条 移位、传热管与支撑板之间发生微动磨损，导 致断裂，50吨一回路冷却剂泄漏到二回路。
断口疲劳河流辉纹形貌 3
蒸汽发生器传热管材料相图
4
传热管材料及支撑板材料成分
5
传热管工况环境
一回路侧：压力15.5MPa
LiOH+H3BO3 pH值 6.5~7.5 溶解氢20～50 cc/kg 溶解氧<100ppb Na+, Cl-, SO42- 全部小于150 ppb
二回路侧
去离子水 不断蒸发后残留的水垢
淤泥积累增厚 化学杂质浓缩
10
换热器管板与传热管
管板胀管过渡段因污垢沉积、腐蚀产物累积， 给过渡段造成压力，导致内外两侧复杂的应 力状态，从而可同时导致一次侧和二次侧的 应力腐蚀开裂。 二次侧污垢与传热管之间还同时存在介质浓 缩造成的影响，更加速了二次侧应力腐蚀开 裂速度
11
胀管过渡段SCC
胀管过渡段的横向和纵向SCC 裂纹
30
防振条材料－材质成分
RCC-M规定防振条用M4102/NC30Fe镍基合金锻件或轧制板制造。
材质 C Si Mn S P Ni Cr Fe Cu Mo Ti Al B Nb+Ta
NC15Fe TNbA
≤ ≤≤ 0.080 0.50 1.00
≤ 0.01
0
－
≥ 14.0~ 5.00~ ≤ 70.00 17.00 9.00 0.50
－
2.25~ 0.40~ 2.75 1.00
－
0.70~ 1.20
NC15Fe
≤
0.10
≤ 0.50
≤ 1.00
≤ 0.01