YUY-HY126单管升膜蒸发实验装置
升膜蒸发器实验报告
升膜蒸发器实验报告
升膜蒸发器是一种高效闪蒸蒸发器，液料从蒸发器底部进入加热管，受热沸腾后迅速进行汽化，在管中央出现蒸汽柱，蒸发柱带动液料上升，沿着管壁管壁形成膜状，加快了物料的蒸发。
原液经过预热后接近沸点，由加热管底部进入升膜式蒸发器内，为了提升蒸发效率，提高二次蒸汽上升速度，物料沿着换热管内壁成膜状流动蒸发着。
当原液上升到达蒸发器加热室顶部时原液已经达到所需蒸发浓度，此时将达到要求的原液由分离室底部排出即可，期间产生的二次蒸发器经过分离板去除掉气泡、水珠、杂物后可继续作为热源回用。
升膜蒸发器的结构包括预热器、蒸发室、分离器、压缩机、控制系统。
蒸发系统中的加热室和加热室上部的气液分离器，加热室一侧有进料口和冷凝水出口。
中部设有蒸汽进口，顶端一侧有出气口，蒸发器内部中设有加热管，和通过管道连接物料预热器。
升膜式蒸发器的结垢造就了它比较适合处理蒸发量较小，热敏性但是粘度又不大易气泡的物料。
物料加热沸腾后进入设备在加热室加热沸腾产生二次蒸汽，二次蒸汽带动液料成膜装上升流动，完成蒸发。
鱼液蒸发装置设计大学学位论文
鱼液蒸发组合装置设计工艺条件与技术参数管程 壳程 设计压力 Mpa 0.6 0.6 设计温度 ℃ 110 65 介质 鱼液 蒸汽 焊缝系数 0.850.85腐蚀裕度 mm 1.0 传热面积 m 2 15 设备类别一类受压元件材料及数据以下数据来自GB150-1998壳体圆筒材料 16MnR查表4-1 ，65℃设计温度下的许用应力 []MPa C 17065=σ查表F5, 65℃金属11温度下弹性模量 MPa E S 310203⨯=查表F6, 65℃金属温度下平均线性膨胀系数 61024.11-⨯=S a mm/mm ·℃管箱圆筒材料：16MnR查表4-3 ，65℃设计温度下的许用应力 []MPa C 17065=σ查表F5, 65℃金属温度下弹性模量 MPa E S 310203⨯=换热管材料 20号钢 GB8163查表4-3 ，110℃设计温度下的许用应力 []MPa t 130110=σ查表F1 ，110℃设计温度下的屈服应力 MPa S 218110=σ查表F5, 110℃金属温度下弹性模量MPa E S 310190.6⨯=查表F6, 110℃金属温度下平均线性膨胀系数=S a 61060.11-⨯ mm/mm ·℃ 管板材料： 20号钢 JB4726查表4-5 ，65℃设计温度下的许用应力 []MPa 215=σ 查表F5, 110℃金属温度下弹性模量MPa E S 310190.6⨯= 1.根据已知条件，确定换热管数目和管程数： 选用5.225⨯φ的换热管 材料为20 钢。
管长1500 mm 。
换热管的布置：采用正三角形布管方式。
选择强度焊接,管心距t=32mm 。
2,计算换热管根数 则换热管数目：)()(42.136025.014.31.05.1151.0F 0≈⨯⨯-=-=L d n π根取整n=137 根管程数：对于固定板式换热器，可选单管程或双管程，为成本计，本设计采用单管程。
升膜式蒸发器结构
升膜式蒸发器结构升膜式蒸发器是一种常用于化工工业中的设备，主要用于分离液体混合物中的溶剂和溶质。
其结构设计合理，具有高效、省能、易操作等优点。
下面将详细介绍升膜式蒸发器的结构特点和工作原理。
一、结构特点升膜式蒸发器主要由蒸发器本体、加热器、冷凝器、分离器等部分组成。
1. 蒸发器本体：蒸发器本体一般采用立式圆柱形结构，由壳体和内部分离装置组成。
壳体一般由不锈钢制成，具有较强的耐腐蚀性和耐压性。
内部分离装置采用板式结构或者填料结构，可以增加蒸发器的传质效率。
2. 加热器：加热器一般由电热管、蒸汽加热器或者燃气加热器组成，用于提供热量以实现液体的蒸发。
加热器的选择要根据具体工艺要求和能源成本进行考虑。
3. 冷凝器：冷凝器用于将蒸发后的蒸汽冷凝成液体，一般采用管壳式结构。
冷凝器的设计要考虑到冷却介质的供应和冷凝效果的优化。
4. 分离器：分离器用于将升膜式蒸发器中的溶剂和溶质进行分离。
一般采用高效分离器，其中装有分离填料或者板式分离器。
二、工作原理升膜式蒸发器的工作原理是通过加热器提供热量，使液体在蒸发器中蒸发。
蒸发后的蒸汽与液体一起向上流动，经过冷凝器后，蒸汽冷凝成液体，与未蒸发的液体分离。
分离后的液体通过分离器排出，而溶剂则通过升膜作用从底部向上升腾，进入分离器进行分离。
升膜式蒸发器的工作过程可以分为以下几个步骤：1. 加热：液体在加热器中被加热，使其蒸发。
加热器的温度和压力要根据液体的物理特性和工艺要求来选择。
2. 蒸发：蒸发后的蒸汽与液体一起向上流动，通过蒸发器本体中的分离装置进行传质和传热。
3. 冷凝：蒸汽经过冷凝器后变为液体，通过冷凝器的冷却介质的传热作用，使蒸汽冷凝成液体。
4. 分离：经过冷凝器后的液体与未蒸发的液体进行分离，分离出溶剂和溶质。
5. 升膜：溶剂通过升膜作用从底部向上升腾，进入分离器进行分离。
升膜式蒸发器具有结构简单、操作方便、传质效率高等优点，广泛应用于化工、制药、食品等领域。
KH-HG126单管升膜蒸发实验装置
KH-HG126单管升膜蒸发实验装置一、单管升膜蒸发实验装置功能观察流体水在升膜蒸发器内的流动状态（泡状流、弹型流、搅拌流和环状流）。
测量在不同流型下的对流传热系数及蒸汽的干度。
二、单管升膜蒸发实验装置设计参数传热系数：1000-5000 ( w/m.2.oC)。
液体流量：4~40L/h、常压操作。
水：装置自带不锈钢水箱，连接自来水。
实验时经离心泵进入测试管路，循环使用。
电：电压AC220V，功率2.5KW，标准单相三线制。
每个实验室需配置1~2个接地点（安全地及信号地）。
实验物料：清洁自来水，外配设备：无。
三、单管升膜蒸发实验装置主要设备1、304不锈钢蒸汽发生器：功率2.0KW，可调，带保温层。
蒸汽发生器设计有安全水封，消除安全阀失灵带来的安全隐患。
蒸汽发生器带有压力保护装置，压力可调节设置，能高低压报警。
2、304不锈钢加热段：φ22*750mm，功率0.2KW可调，带保温层。
3、玻璃观测段长度200mm石英玻璃视窗，观测视窗为双层玻璃结构，能保护观测安全，外包有机玻璃管防护。
4、304不锈钢测量段：φ18*500mm，功率0.2KW可调，带保温层。
5、304不锈钢液体冷却器：列管冷凝器，换热面积0.1m2 。
6、304不锈钢蒸汽冷凝器：列管冷凝器，换热面积0.1m2 。
7、单管升膜蒸发器尺寸，管内径14mm，管长1400mm。
套管外径57mm，管长1400mm。
8、LZB-10转子流量计：流量范围6～60L/h 。
9、不锈钢离心泵1台。
水循环真空泵，绝对压力≤3.3kpa。
10、原料箱，容积80L，304不锈钢材质。
11、主体温度、壁面温度、蒸汽温度热电偶6支。
12、宇电AI702M多路数字温度显示仪。
宇电AI518温度控制仪（带手动功能）。
13、正泰电器：接触器、开关、漏电保护空气开关。
14、仪表柜：测控、电器设备在实验架上。
15、外形尺寸：1500×550×1800mm（长×宽×高），外形为可移动式设计，带刹车轮，高品质铝合金型材框架，无焊接点，安装拆卸方便，水平调节支撑型脚轮。
单效降膜式蒸发器课件
» 操作 1、打开卫生泵、真空泵冷却水阀门，待各泵溢出水口
出水后方可启动。
2、用热水对设备进行循环杀菌10～20分钟。(开冷凝水 泵，蒸汽使温度达到90度以上）
3、将板式冷凝器的冷却水阀门打开，关闭其他阀门， 启动水泵、真空泵，当分离室真空度达到-0.08MPa 时，打开进料阀，启动进料泵，打开蒸汽旁通阀， 将蒸汽冷凝水排出，再打开热压泵蒸汽阀门，启动 冷凝水泵。
五、故障产生原因及排除方法
• 降膜室、冷凝器、分离室、热压泵、出料泵 、蒸汽冷凝水泵、真空泵、蒸汽调节阀、测 量仪表、机架、电气控制箱及工艺管线 （见设备外形图）。
设备外形图
冷凝器
蒸汽 调节 阀冷Biblioteka 水泵降 膜 室分离 室
真 空 泵 出料泵
• 二. 特点
• 2.1 降膜室采用不锈钢结构，降膜室下部安装容易拆卸的 法兰，便于检查降膜管，降膜室下端设有视镜，观察蒸汽 冷凝水的情况。
进料浓度
•
出料浓度
•
蒸发温度
•
进料温度
• 进水温度
• 冷却水耗量
•
蒸汽压力
•
蒸汽耗量
• 电机功率
650Kg/h 6000L/h 11.6~12% 12.4~13%
≤65～70℃ 68℃
25℃ 30～36T/h
≥0.8Mpa ≈585Kg/h 8.5KW
三、主要结构及特点及工作原理
– 主要结构
• 本设备凡与物料、二次蒸汽及冷凝水接触 之部件均采用优质不锈钢部件，组成部件 如下：
• 3、工作原理
• 牛奶由降膜室顶部经过布膜装置均匀地分配于降膜管内壁， 牛奶以自己的重力和二次蒸汽流的作用成膜状自上而下流 动，同时与降膜管外壁加热蒸汽发生热交换而蒸发，蒸发 后的牛奶及二次蒸汽进入分离室进行气液分离，牛奶经过 出料泵送出，如果牛奶浓度达不到要求，通过柱塞阀调节 蒸汽量的大小，保证出口牛奶的浓度。增大蒸汽调节阀的 进汽量直至牛奶浓度达到要求为止。如果牛奶浓度超过要 求，减少蒸汽调节阀的进汽量直至牛奶浓度达到要求为止。 二次蒸汽进入板式冷凝器，用冷却水进行冷却。 不凝性 气体有真空泵吸出，同时保证系统在真空下工作（见工艺 流程图）。
升膜式蒸发器的结构
升膜式蒸发器的结构
升膜式蒸发器的结构是膜式蒸发器中常用的一种类型。
它主要由壳体、加热管、蒸发器膜管和附属设备组成。
首先，壳体是升膜式蒸发器的主体部分，通常由耐腐蚀材料制成，例如不锈钢。
壳体内部设计有蒸汽室和冷凝室，蒸汽室位于顶部，而冷凝室位于底部。
其次，加热管是升膜式蒸发器中的重要组成部分。
它们位于蒸汽室内，负责产
生蒸汽以提供热量。
加热管一般采用金属材料制成，具有较好的导热性能，以确保蒸发器的高效工作。
蒸发器膜管是升膜式蒸发器的关键组件。
它们设在壳体内部，起到蒸发液与加
热管之间的传热和质量传递的作用。
膜管通常由多孔材料制成，如陶瓷或金属，以增加蒸发表面积和传质效率。
最后，升膜式蒸发器的附属设备包括进料口、出料口和排气口等。
进料口用于
将待蒸发的液体引入蒸发器，而出料口则用于收集蒸发后的浓缩液。
排气口则允许蒸汽从蒸发器中释放出来，以维持平衡的工作状态。
总结来说，升膜式蒸发器的结构由壳体、加热管、蒸发器膜管和附属设备等部
分组成。
这种结构设计使得蒸发器能够高效地进行传热和质量传递，广泛应用于化工、环保等领域的蒸发过程中。
试验十三单管升膜蒸发器的操作
实验十二 单管升膜蒸发器的操作一、实验目的1、了解单管升膜蒸发器的操作、结构和特点。
2、了解并观察单管升膜蒸发器中出现的，四种两相流流型。
3、学会单管升膜蒸发器的对流传热系数的测定和确定蒸汽干度。
二、实验内容1、在一定热负荷下，通过调节冷水流量等来直接观察气液两相流的四种流型和形成升膜后的流动特点。
2、通过测量壁温和主流温度，确定搅拌流型和环状流型下的对流传热系数a ；以及通过测量蒸发量确定蒸汽干度X(无因次)。
三、实验原理及观测 1、升膜蒸发器:升膜蒸发器的基本组成部分是一根外表面受热的直立圆管。
料液在管内从下往上流动。
由于料液不断被加热汽化，形成气液两相流。
在流动汽化过程中，流体动力学与传热过程是密切联系的。
当对两相流动的流体进行加热时，会引起两相数量分布的变化，形成不同的流型。
流型为环状流时，其特征是含有液滴的连续气相沿管中心运动，液相则以波浪液膜形式沿壁面向上爬行，故此种蒸发器名为升膜蒸发器。
2、直立受热通道中气液两相流动的观察和描述。
液体在直立受热通道中流动时/其流型(或流动结构)可分为两大类，即重力控制流型和剪力控制流型。
图1，描述了均匀受热直立管内流动沸腾可能出现的流型及其相应的传热区域。
流体的对流传热区(A 区)过冷液体进入管底向上流动，在逐渐被加热到饱和温度前，壁温仍低于泡化所需温度，传热过程为单相对流传热。
过冷沸腾区(B 区)流型为泡状流。
过冷沸腾的特征是加热面温度高于饱和温度，泡化核心处产生气泡。
过冷沸腾时、液相主体的温度低于饱和温度。
气泡将在加热面以外的过冷液体中冷凝。
上述过程有时伴有加热面的噪声振动。
饱和泡核沸腾区(C 区与D 区)流型是典型的泡状流。
弹状流或以低蒸汽速度流动的环状流。
在此区内液体主体温度已达到饱和温度。
两相强制对流区(E 区和F 区)蒸汽干度的定义如下， Wg Wvy Wg Wl W==+式中，Wg 、Wl 分别为蒸汽和液体的质量流量，Wv 是管项流出蒸汽流量，W是进入釜的冷水流量，单位为kg/s。
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.............................................................................................. 错误!不决义书签。
(1)．设计课题 (2)(2)．设计条件 (2)(3).设计要求 (2)(4).设计意义.................................................................................................................................................................... 错误!不决义书签。
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二设计方案确实定 (3)三设计计算 (4).总蒸发水量 ..................................................................................................................................................................... 错误!不决义书签。
.加热面积初算............................................................................................................................................................... 错误!不决义书签。
升膜式蒸发器结构
升膜式蒸发器结构升膜式蒸发器是一种常用于化工、制药等行业的设备，用于将液体中的溶质通过蒸发分离出来。
其结构主要包括加热器、蒸发室、冷凝器和除气装置等组成。
1. 加热器：升膜式蒸发器的加热器通常采用蒸汽加热或电加热方式，将加热介质传递给蒸发室内的液体。
加热器设有加热管或加热板，通过这些加热元件将热量传递给蒸发室内的液体，使其蒸发。
2. 蒸发室：蒸发室是升膜式蒸发器的核心部分，也是液体蒸发和气体升膜的地方。
蒸发室内设有一系列的蒸发管，液体从下部进入蒸发室后，通过这些管道逐渐蒸发。
蒸发室的设计通常采用多级蒸发的方式，以提高蒸发效率。
3. 冷凝器：冷凝器是升膜式蒸发器中的另一个重要组成部分，用于将蒸发室中的蒸汽冷凝成液体。
冷凝器通常采用管壳式结构，利用冷却介质（如冷水）将蒸汽冷凝成液体，并通过排液口排出。
4. 除气装置：升膜式蒸发器在蒸发过程中，由于液体中含有气体，为了提高蒸发效率和产品质量，需要将气体从蒸发室中除去。
除气装置通常位于蒸发室的顶部，通过排气管将气体排出。
升膜式蒸发器的工作原理是利用液体在加热的作用下蒸发产生蒸汽，蒸汽由蒸发室内的蒸发管升膜上升，最后经过冷凝器冷凝成液体。
在整个蒸发过程中，液体和气体通过蒸发管进行传递，并在蒸发管内进行传热和质量传递，实现液体中溶质的分离。
升膜式蒸发器具有结构简单、操作方便、蒸发效率高等优点，广泛应用于化工、制药、食品等行业中的溶剂回收、浓缩、结晶等工艺过程中。
其结构紧凑，占地面积小，适用于各种规模的生产线。
同时，升膜式蒸发器还可以根据不同的工艺需求进行改进和优化，以提高蒸发效率和产品质量。
升膜式蒸发器是一种重要的分离设备，其结构包括加热器、蒸发室、冷凝器和除气装置等组成。
通过蒸发室内的蒸发管，液体在加热的作用下蒸发产生蒸汽，并通过冷凝器冷凝成液体。
升膜式蒸发器具有结构简单、操作方便、蒸发效率高等特点，广泛应用于化工、制药等行业中的溶剂回收、浓缩等工艺过程中。
升膜式蒸发器工作原理
工作原理升膜蒸发器的构成是液体根据虹吸泵的原理进入加热管加热，流入到分离器后液体与蒸汽分离开来，通过循环管流回到蒸发器，形成闭路循环，因此，这种蒸发器又称外循环蒸发器。
加热管由换热管组成，原料液经预热达到沸点或接近沸点后，由加热室底部引入，为高速上升的二次蒸汽带动，沿换热管内壁边流动边蒸发，在加热室顶部可达到所需的浓度，完成液由分离室底部排出，产生的二次蒸汽经设在上部分离板组除去汽泡、水珠、杂物后成为下一效的热源。
升膜蒸发器适宜处理蒸发量较大，热敏性，粘度不大及易起泡的溶液，但不适于高粘度、有晶体析出和易结垢的溶液。
薄式干燥器的一种。
药液预先加热到近沸腾状态，再送入设备。
在加热室加热后沸腾产生二次蒸汽。
二次蒸汽带动药液成膜，沿管壁成膜装上升。
在此过程中完成干燥。
适用于大批量稀药液。
如果药液浓度随蒸发过程急剧增加。
建议使用降膜式蒸发器。
升膜式蒸发器如图所示，它的加热室由一根或数根垂直长管组成。
通常加热管径为25～50mm，管长与管径之比为100～150。
原料液预热后由蒸发器底部进入加热器管内，加热蒸汽在管外冷凝。
当原料液受热后沸腾汽化，生成二次蒸汽在管内高速上升，带动料液沿管内壁成膜状向上流动，并不断地蒸发汽化，加速流动，气液混合物进入分离器后分离，浓缩后的完成液由分离器底部放出。
这种蒸发器需要精心设计与操作，即加热管内的二次蒸汽应具有较高速度，并获较高的传热系数，使料液一次通过加热管即达到预定的浓缩要求。
通常，常压下，管上端出口处速度以保持20～50m/s为宜，减压操作时，速度可达100～160m/s。
升膜蒸发器适宜处理蒸发量较大，热敏性，粘度不大及易起沫的溶液，但不适于高粘度、有晶体析出和易结垢的溶液。
一种新型升膜蒸发器[发明专利]
![一种新型升膜蒸发器[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/936c1a6e8762caaedc33d4c8.png)
专利名称：一种新型升膜蒸发器专利类型：发明专利
发明人：季惠,王海波,陈园园,张伟申请号：CN201610033180.2申请日：20160119
公开号：CN105536272A
公开日：
20160504
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种新型升膜蒸发器，包括筒节、筒体和锥形封头，筒体顶部设有第一管板，筒体底部设有第二管板，一管板和第二管板上设有若干管孔，筒体内设有若干换热管、定距管和折流板，换热管和定距管与管孔之间均设有连接器，连接器包括衬套和管套，衬套顶部设有凸棱，筒体外壁由顶部至底部依次设有第一连接口、第二连接口、耳式支座、第三连接口、第四连接口和第五连接口，锥形封头外设有第六连接口和若干半圆管，锥形封头底部设有第七连接口和第八连接口；本发明增大了管口入口直径，便于减少结晶附着，方便管口清洗，同时提高了设备耐蚀性，减少生产成本，降低生产效率。
申请人：扬中申扬换热设备有限公司
地址：212212 江苏省镇江市扬中市新坝镇科技园区南自路
国籍：CN
代理机构：上海海颂知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：陈丽君
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宇电AI518温度控制仪（带手动功能）。
304不锈钢仪表柜：测控、电器设备在实验架上。
304不锈钢材质框架1500*500*2000mm(长×宽×高)，带脚轮及禁锢脚。
测控组成变量检测机构Fra bibliotek显示机构
执行机构
液体温度
Pt100铂电阻
数字温度仪
无
预热温度
Pt100铂电阻
YUY-HY126单管升膜蒸发实验装置
分 项
说 明
装置功能
观察流体水在升膜蒸发器内的流动状态（泡状流、弹型流、搅拌流和环状流）。
测量在不同流型下的对流传热系数及蒸汽的干度。
设计参数
传热系数：1000-5000 ( w/m.2.oC)。液体流量：4~40L/h、常压操作。
公用设施
水：装置自带不锈钢水箱，连接自来水。实验时经离心泵进入测试管路，循环使用。
304不锈钢测量段：φ18*500mm，功率0.2KW可调，带保温层。
304不锈钢液体冷却器：列管冷凝器，换热面积0.1m2 。
304不锈钢蒸汽冷凝器：列管冷凝器，换热面积0.1m2 。
LZB-10转子流量计：流量范围6～60L/h 。
不锈钢离心泵 1台。
不锈钢水箱 1台。
冷却水出口温度 1支。
主体温度、壁面温度热电偶3支。
电：电压AC220V，功率2.5KW，标准单相三线制。每个实验室需配置1~2个接地点（安全地及信号地）。
实验物料：清洁自来水，外配设备：无。
主要设备
304不锈钢预热釜：功率2.0KW，可调，带保温层。
304不锈钢加热段：φ22*750mm，功率0.2KW可调，带保温层。
玻璃观测段 长度100mm高硼硅玻璃视窗。
数字温度控制仪
固态调压模块
液体流量
转子流量计
流量计就地显示
管路出口闸阀（手动）