蒸发器的结构与设计(DOC)
主冷凝蒸发器内部结构
主冷凝蒸发器内部结构主冷凝蒸发器是一种用于冷凝蒸发过程的设备,它主要由壳体、蒸发管束、冷凝管束、分离器、进出口管道和支撑件等组成。
下面将对主冷凝蒸发器的内部结构进行详细介绍。
1. 壳体:主冷凝蒸发器的壳体是整个设备的外壳,它通常由高强度的金属材料制成,例如不锈钢或碳钢。
壳体内部是一个密闭的空间,用于容纳蒸发管束和冷凝管束等组件。
2. 蒸发管束:蒸发管束是主冷凝蒸发器的核心部件之一,它由许多平行排列的蒸发管组成。
这些蒸发管通常是由高导热性的金属材料制成,例如铜或铝。
蒸发管的内壁表面通常有螺旋或鳍片等结构,以增加传热面积,提高传热效率。
热源通过蒸发管内流动,使工质在管内蒸发,从而吸收热量。
3. 冷凝管束:冷凝管束是主冷凝蒸发器的另一个核心部件,它与蒸发管束相对应。
冷凝管束通常也由许多平行排列的冷凝管组成,冷凝管的材料和结构与蒸发管类似。
冷凝管的作用是将蒸发过程中吸收的热量释放出来,使工质在管内冷凝为液体。
4. 分离器:分离器位于主冷凝蒸发器的顶部,用于将蒸发过程中产生的蒸汽和液体分离。
分离器通常由多个平行的分离板或分离层组成,蒸汽从上方通过分离器离开,而液体则通过下方的出口排出。
分离器的设计使得蒸汽和液体能够有效分离,从而提高主冷凝蒸发器的工作效率。
5. 进出口管道:主冷凝蒸发器通常有两个管道,一个用于进入工质的供液管道,另一个用于排出蒸汽的排气管道。
进出口管道通常连接到壳体的一侧,通过管道与蒸发管束和冷凝管束相连。
6. 支撑件:支撑件用于支撑和固定主冷凝蒸发器的各个组件,保证设备的稳定性和安全性。
支撑件通常由金属材料制成,结构坚固可靠。
以上是主冷凝蒸发器的主要内部结构。
其工作原理是通过蒸发管束和冷凝管束之间的热量传递,使工质在蒸发过程中吸收热量,然后在冷凝过程中释放热量。
主冷凝蒸发器在化工、制药、食品等行业中被广泛应用,能够有效提高能源利用率和生产效率。
几种蒸发器的结构及工作原理
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。
(二)悬筐式蒸发器悬筐式蒸发器是中央循环管蒸发器的改进。
加热蒸汽由中央蒸汽管进入加热室,加热室悬挂在器内,可由顶部取出,便于清洗与更换。
包围管束的外壳外壁面与蒸发器外壳内壁面间留有环隙通道,其作用与中央循环管类似,操作时溶液形成沿环隙通道下降而沿加热管上升的不断循环运动。
刮板式薄膜蒸发器
4.低温蒸发 由于蒸发筒体内能维持较高的真空度,被处理物料的沸点大大降低,因此
特别适合热敏性物料的低温蒸发。
5.过流时间短 物料在蒸发器内的过流时间很短,小于10秒左右;对于
图6 1-加热管 2-导流管 3-齿缝
3、转子
安装在蒸发器筒体内的转子 由转轴与转架组成。转子由 电机、减速机驱动,并带动 刮板作圆周运动。转架采用 不锈钢精密铸件加工而成, 使其强度、几何尺寸、稳定 性等都得到有效保证。
图7-挠性转子结构简图
4、刮板
由于刮板的运动,将物料不断地在 蒸发面上刮成薄膜,以达到薄膜蒸 发的效果。
刮板式薄膜蒸发器
唐凯雄
目录
• 一:刮板式蒸发器的结构 • 二:工作原理 • 三:主要结构及其特点 • 四:刮板式蒸发器的性能特点 • 五:应用领域 • 六:具体事例及其改进
一、刮板式薄膜蒸发器结构图
• 1-电机、减速器 • 2-上端机械密封 • 3-分离桶 • 4-扑沫器 • 5-分布器 • 6-转子 • 7-刮板 • 8-夹套 • 9-筒体 • 10-底封体 • 11-下端密封
常用的活动刮板而言,其刮动物料的端面有导流的沟槽(见图5), 其斜角通常为45°,改变斜角的角度,可改变物料的过流时间, 物料在刮板的刮动下,呈螺旋下降离开蒸发段。缩短过流时间, 有效防止产品在蒸发过程中的分解、聚合或变质。
图11-刮板端面导液槽 6.可利用低品位蒸汽
蒸汽是常用的热介质,由于降低了物料的沸点,在保证相同Δt的条件下, 就可降低加热介质的温度,利用低品位的蒸汽,有利于能量的综合利用。特别 适宜作为多效蒸发的末效蒸发器。
蒸发器壳程和管程
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三效蒸发器构造
三效蒸发器构造三效蒸发器是一种高效的分离装置,主要用于浓缩溶液或纯化稀溶液。
三效蒸发器的构造包括主蒸发器、副蒸发器和余热锅三个部分。
主蒸发器是三效蒸发器的核心组件之一,其内部包括多级蒸发器和多级分离器。
在多级蒸发器中,溶液经过依次布置的蒸发器单元,逐渐蒸发浓缩。
每个蒸发器单元由一个加热器和一个蒸发器组成,通过热交换作用将溶液中的热量转移到待浓缩的溶液中。
蒸发器内部通常有导流板,可以提高蒸发效率和液滴分离效果。
在多级分离器中,已蒸发的水蒸汽和浓缩液被进一步分离,并通过分离器中的收集管分别收集。
副蒸发器是主蒸发器的辅助装置,用于进一步提高溶液的浓缩效果。
副蒸发器通常由一个或多个副蒸发单元组成,每个副蒸发单元都与主蒸发器相连。
在副蒸发器中,副蒸发液被加热和蒸发,部分蒸汽通过封闭的管道系统被输送到主蒸发器中进行再次蒸发。
由于蒸汽经过副蒸发过程已经预热,进入主蒸发器的蒸汽温度较高,提高了主蒸发器的蒸发效率。
余热锅是三效蒸发器的热能回收设备,用于回收主蒸发器和副蒸发器的废热。
余热锅内部通过多级管道和换热器,将主蒸发器和副蒸发器中产生的热能传递给待浓缩的溶液。
通过这种方式,三效蒸发器能够充分利用热能,提高能源利用效率。
除了上述构造,三效蒸发器还包括进料系统、排料系统和控制系统等辅助组件。
进料系统用于将待浓缩的溶液输送到蒸发器中,并通过流量控制装置控制进料速率。
排料系统用于从蒸发器中排出浓缩后的液体。
控制系统负责监测和调节三效蒸发器的运行参数,如温度、压力和流量等。
三效蒸发器的工作原理是利用多级蒸发和多级分离的原理,通过逐级蒸发和分离来实现溶液的浓缩。
溶液首先进入主蒸发器,经过多级蒸发和分离后,其中一部分流入副蒸发器再次蒸发。
副蒸发器蒸发产生的蒸汽再次进入主蒸发器进行再次蒸发,从而提高了蒸发效果。
通过连续的蒸发和分离过程,溶液中的可溶性物质逐渐浓缩,而纯净的溶剂蒸发成蒸汽,可以被回收和再利用。
总的来说,三效蒸发器是一种高效的分离装置,通过多级蒸发和多级分离的原理,实现了溶液的浓缩和纯化。
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。
蒸发器的设计计算
蒸发器的设计计算蒸发器设计计算已知条件:工质为R22,制冷量为3kW,蒸发温度为7℃。
进口空气的干球温度为21℃,湿球温度为15.5℃,相对湿度为56.34%;出口空气的干球温度为13℃,湿球温度为11.1℃,相对湿度为80%。
当地大气压力为Pa。
1.蒸发器结构参数选择选择φ10mm×0.7mm紫铜管,厚度为0.2mm的铝套片作为翅片,肋片间距为2.5mm,管排方式采用正三角排列,垂直于气流方向的管间距为25mm,沿气流方向的管排数为4,迎面风速为3m/s。
2.计算几何参数翅片为平直套片,考虑套片后的管外径为10.4mm,沿气流方向的管间距为21.65mm,沿气流方向套片的长度为86.6mm。
设计结果为每米管长翅片表面积为0.3651m²/m。
每米管长翅片间管子表面积为0.03m²/m。
每米管长总外表面积为0.3951m²/m。
每米管长管内面积为0.027m²/m。
每米管长的外表面积为0.m²/m。
肋化系数为14.63.3.计算空气侧的干表面传热系数1)空气的物性空气的平均温度为17℃。
空气在下17℃时的物性参数为:密度为1.215kg/m³,比热容为1005kJ/(kg·K)。
2)空气侧传热系数根据空气侧传热系数的计算公式,计算得到空气侧的干表面传热系数为12.5W/(m²·K)。
根据给定的数据,蒸发器的尺寸为252.5mm×1mm×10.4mm。
空气在最窄截面处的流速为5.58m/s,干表面传热系数可以用小型制冷装置设计指导式(4-8)计算得到,计算结果为68.2W/m2·K。
在确定空气在蒸发器内的变化过程时,根据进出口温度和焓湿图,可以得到空气的进出口状态点1和点2的参数,连接这两个点并延长与饱和气线相交的点w的参数为hw25kJ/kg。
dw6.6g/kg。
tw8℃。
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。
蒸发器结构及原理
蒸发器结构及原理蒸发器是一种用于将液体转化为蒸汽的设备,其结构和工作原理主要包括加热表面、液体进料和蒸汽出口三个方面。
蒸发器的基本结构包括蒸发室和加热表面。
蒸发室是一个封闭的容器,用于容纳液体和蒸汽。
加热表面则位于蒸发室底部,用于将液体加热并转化为蒸汽。
加热表面通常由一系列管道或板组成,其形状和材料可以根据具体的应用需求进行设计。
液体进料是将待蒸发的液体输入到蒸发室的过程。
在蒸发器中,液体通常通过进料管道进入蒸发室,并通过一个或多个喷嘴将液体均匀地分布在加热表面上。
这有助于提高蒸发效率,并避免局部过热或结垢的问题。
蒸汽出口是指蒸发室中蒸汽排出的通道。
通常,蒸汽会通过蒸汽出口进入蒸汽收集系统,然后被输送到其他设备进行进一步的处理或利用。
蒸汽出口通常位于蒸发室的顶部,以利于蒸汽的顺利排出。
蒸发器的工作原理是利用加热表面与液体接触时的热传导和质量传递来完成液体向蒸汽的转化。
当液体进入蒸发室后,接触到加热表面的部分液体会被加热并转化为蒸汽。
这是由于加热表面的高温使得液体分子获得足够的能量以克服液体表面张力,从而从液体相转变为气体相。
在蒸发的过程中,液体从进料喷嘴均匀喷洒到加热表面上,形成一层薄膜。
薄膜与加热表面接触后,液体会迅速吸收加热表面的热量,从而增加液体内部的温度。
当液体温度达到饱和温度时,薄膜上的部分液体会转化为蒸汽。
转化为蒸汽的液体会沿着加热表面向上升腾,并逐渐聚集在蒸汽腔室中。
然后,蒸汽通过蒸汽出口排出蒸发室。
同时,剩余的液体会继续下降至加热表面上,循环进行蒸发过程。
蒸发器的性能主要与结构及工作参数有关。
蒸发器的结构设计需要考虑加热表面的大小和形状,以及进料和出口的位置和尺寸。
蒸发器的工作参数包括进料速率、蒸发温度和压力,以及蒸汽出口流量等。
蒸发器在各行各业中广泛应用,如化工、食品、制药和能源等领域。
通过有效地利用加热表面的热传导和质量传递,蒸发器能够将液体快速转化为蒸汽,实现液体的浓缩和分离,从而满足不同工艺过程的需求。
氨水蒸发器结构
氨水蒸发器结构
3. 进出口管道:蒸发器通常具有进出口管道,用于将氨水和氨气引入和排出。进口管道通 常连接到氨水供应系统,而出口管道则连接到其他设备或系统。
4. 液位控制器:为了确保蒸发器内的氨水始终保持在适当的液位,通常会安装液位控制器 。液位控制器可以监测氨水的液位,并根据需要自动调节进水量,以维持恒定的液位。
氨水蒸发器结构
氨水蒸发器是一种用于将氨水液体转化为氨气的设备,常用于氨制冷系统中。其结构主要 包括以下几个部分:
1. 蒸发器壳体:蒸发器壳体通常由金属材料制成,如钢或铜。它具有密封性能,以确保氨 气不会泄漏。壳体内部通常有一系列的管道或管束,用于流通氨水和氨气。
2. 冷凝器管束:冷凝器管这些细管通 常是螺旋形或盘管形状,以增加表面积,促进氨水的蒸发和氨气的冷凝。
5. 温度和压力传感器:为了监测和控制蒸发器的工作状态,通常会安装温度和压力传感器 。这些传感器可以测量氨水和氨气的温度和压力,并将数据传输给控制系统进行处理和调节。
氨水蒸发器结构
总之,氨水蒸发器的结构设计旨在有效地将氨水转化为氨气,并确保设备的安全和稳定运 行。具体的结构和设计会根据不同的应用需求和系统要求而有所差异。
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。
余热锅炉蒸发器结构
余热锅炉蒸发器结构1.蒸发器管束:蒸发器的核心部件是蒸发器管束,它由许多蒸发管组成。
蒸发管通常采用无缝钢管制作,内表面光滑,以提高热传导效率。
蒸发器管束通常是水平布置的,以便更好地利用烟气中的余热。
2.上下两个固化器:蒸发器中的蒸发管束两端分别安装有上、下两个固化器。
固化器的主要作用是支撑蒸发管束,防止蒸发管束由于烟气的振动而造成损坏。
固化器通常由钢材制成,并通过螺栓连接到蒸发器的上下法兰上。
3.烟气进出口:蒸发器上部设有烟气进口口,通过管道将高温烟气引入蒸发器内部。
而在蒸发器的下部则设有烟气出口口,将处理后的低温烟气排出。
这样的设计可以有效地利用烟气的余热,提高能源利用效率。
4.管束与烟气流动方式:蒸发器的管束与烟气有两种典型的流动方式:直流和逆流。
直流方式是指烟气与流过管束的工质流动方向相同,而逆流方式则是烟气与工质流动方向相反。
两种方式各有优缺点,具体选择应根据实际情况而定。
5.组建方式:蒸发器可以根据具体需求进行组装。
根据不同的工作条件,可以将多个蒸发器组合在一起,形成多联蒸发器。
多联蒸发器的结构与单个蒸发器类似,只是在流体的连通和管束之间增加了连接件。
6.其他辅助设备:蒸发器通常还配备有一些辅助设备,如进汽阀、排汽阀、水位计等。
这些设备的功能包括控制蒸发器内的压力、温度和液位等参数,以确保蒸发器的正常运行和安全性。
以上就是余热锅炉蒸发器的主要结构。
它的设计和组成都是为了更好地利用产生的余热,提高能源利用效率。
在实际应用中,为了达到更好的蒸发效果,蒸发器的结构还可以根据具体工况进行进一步的优化和改进。
三效蒸发器的设计
三效蒸发器的设计三效蒸发器是一种高效能、节能环保的蒸发装置,适用于各种工业生产过程中的脱水、浓缩和回收溶液等。
它采用了多级蒸发的工艺,通过热量的多次利用,最大限度地提高了热效能的利用率。
下面我将详细介绍三效蒸发器的设计。
1.设计原理2.设计要点(1)热源系统:三效蒸发器通常采用蒸汽作为热源。
在设计中需合理配置热源供应系统,确保蒸汽充足、稳定,以满足各级蒸发器的热量需求。
(2)蒸发系统:蒸发系统是整个蒸发器的核心部分。
蒸发器内通常包含三个蒸发槽,分别称为高浓度槽、中浓度槽和低浓度槽。
原始溶液首先进入高浓度槽进行初步蒸发,产生低浓度的蒸发液,然后进入中浓度槽进行第二次蒸发,再次产生更低浓度的蒸发液,最后进入低浓度槽进行第三次蒸发,最终产生高浓度的浓缩液和低浓度的蒸发物。
(3)冷凝系统:冷凝系统用于将蒸发器中的蒸汽冷凝成水。
在设计中需合理配置冷凝器,以确保冷凝器能够有效地将蒸汽冷凝成水,使得冷凝器能够稳定运行。
(4)真空系统:真空系统主要用于维持蒸发器内的真空度。
在设计中需合理配置真空泵,以保证蒸发器内的真空度始终处于适宜的范围内。
3.设计步骤(1)确定蒸发器的处理负荷:根据需要处理的溶液的流量和浓度,确定蒸发器的处理负荷。
(2)计算热平衡:根据溶液的进料温度、浓度和出料浓度,计算出各级蒸发器的进料蒸汽量和出料蒸汽量,并根据蒸发器的效果和效率,计算出各级蒸发器的热平衡。
(3)确定蒸发器结构参数:根据处理负荷和热平衡计算结果,确定各级蒸发器的结构参数,包括蒸发槽容积、换热面积、蒸发温度和压力等。
(4)进行设备选型:根据蒸发器的结构参数和处理负荷,选择合适的设备,包括蒸发槽、冷凝器、真空泵等。
(5)进行设备布置:根据选定的设备尺寸和工艺要求,进行设备的布置,并确定管道连接、控制系统和安全设备等。
4.设计注意事项(1)蒸发器的设计要充分考虑到溶液的性质和工艺要求,确保设备的稳定运行和优良的工艺效果。
(2)在设计过程中要注意热量的平衡,合理配置热源和冷凝器,确保热量的充分利用和回收。
空分主冷凝蒸发器结构
空分主冷凝蒸发器结构1. 引言空分主冷凝蒸发器是空分设备中的一个重要组成部分,用于将混合气体中的成分分离。
本文将详细介绍空分主冷凝蒸发器的结构,包括其主要组成部分、工作原理以及优化设计等方面。
2. 空分主冷凝蒸发器的主要组成部分空分主冷凝蒸发器主要由以下几个组成部分构成:2.1 蒸发器管束蒸发器管束是空分主冷凝蒸发器的核心部件,用于实现气体的冷凝和蒸发过程。
蒸发器管束一般由多根平行的管子组成,管子的材料通常选用优质的不锈钢或铜材料,以保证其良好的耐腐蚀性和导热性能。
2.2 冷凝器冷凝器位于蒸发器管束的上部,用于冷却混合气体并使其冷凝成液态。
冷凝器通常采用多层管式换热器结构,以增大换热面积,提高换热效果。
2.3 分离器分离器位于蒸发器管束的下部,用于将冷凝后的液态气体与未冷凝的气体进行分离。
分离器通常采用壳管式结构,其中壳体为圆筒形,管束通过壳体内部的隔板进行分隔。
2.4 进出口管道进出口管道用于将待分离的混合气体引入空分主冷凝蒸发器,并将冷凝后的液态气体排出。
进出口管道通常由优质的不锈钢制成,以保证其耐腐蚀性和密封性能。
3. 空分主冷凝蒸发器的工作原理空分主冷凝蒸发器的工作原理基于混合气体中不同成分的沸点差异。
其工作过程主要包括以下几个步骤:3.1 混合气体的引入待分离的混合气体通过进口管道引入空分主冷凝蒸发器,进入蒸发器管束。
3.2 冷凝过程混合气体在蒸发器管束中被冷却,使其中的高沸点成分冷凝成液态,并沿着管道壁面流下。
3.3 蒸发过程剩余的低沸点成分继续向前流动,通过蒸发器管束的加热作用,将其蒸发成气态,并与冷凝后的液态气体进行交换。
3.4 分离过程在分离器中,冷凝后的液态气体与蒸发后的气态成分进行分离。
液态气体沿着分离器的底部流出,而气态成分则从分离器的顶部排出。
3.5 产品的收集分离后的液态气体作为产品通过出口管道排出,而气态成分则作为废气排出。
4. 空分主冷凝蒸发器的优化设计为了提高空分主冷凝蒸发器的性能和效率,可以进行以下方面的优化设计:4.1 管束结构优化通过优化蒸发器管束的结构,可以增大管束的换热面积,提高冷凝和蒸发的效果。
蒸发器设计手册
蒸发器设计手册【原创实用版】目录1.蒸发器设计手册概述2.蒸发器的工作原理3.蒸发器的分类和结构4.蒸发器的设计和选型5.蒸发器的性能测试和优化6.蒸发器的应用领域7.蒸发器的维护和故障处理正文【蒸发器设计手册概述】蒸发器设计手册是一本关于蒸发器设计、选型、应用、维护等方面的专业指南,旨在帮助工程师和技术人员更好地理解和运用蒸发器技术。
本文将根据手册内容,分七个部分详细介绍蒸发器的相关知识。
【蒸发器的工作原理】蒸发器是一种用于实现液体蒸发的设备,其基本原理是利用加热源对液体进行加热,使液体中的溶质逐渐变为蒸汽,从而实现溶液的浓缩。
蒸发过程中,液体的温度、压力、热流速等参数对蒸发效果有重要影响。
【蒸发器的分类和结构】根据工作原理和结构特点,蒸发器可分为自然循环蒸发器、强制循环蒸发器、单效蒸发器、多效蒸发器等。
蒸发器的主要结构包括壳体、加热器、传热管、蒸发室、分离器等部分,各部分协同工作以实现蒸发效果。
【蒸发器的设计和选型】蒸发器的设计需要考虑诸多因素,如溶液的性质、蒸发速率、设备投资和运行费用等。
选型时,应根据实际需求选择合适的蒸发器类型和规格。
此外,还需注意设备的布局、材料选择、施工质量等方面,以确保蒸发器的稳定运行。
【蒸发器的性能测试和优化】蒸发器的性能测试主要包括蒸发速率、热效率、蒸汽品质等指标。
通过测试数据,可以对蒸发器进行优化调整,提高其性能。
具体的优化措施包括提高传热效率、降低能耗、调整运行参数等。
【蒸发器的应用领域】蒸发器广泛应用于化工、轻工、食品、制药等行业,尤其在盐类、糖类、果汁、乳品等领域具有重要作用。
通过蒸发器,可以实现溶液的浓缩、脱水、提纯等工艺过程。
【蒸发器的维护和故障处理】蒸发器的正常运行离不开良好的维护和管理。
应定期检查设备的运行状况,保持设备清洁,及时更换易损件。
在遇到故障时,要迅速排除,避免影响生产。
常见的故障有传热管堵塞、蒸发室泄漏、电机故障等,需要针对性地进行处理。
单效降膜式蒸发器的设计
单效降膜式蒸发器的设计设计原理:单效降膜式蒸发器是通过将物料加热至沸腾,将液体蒸发为蒸汽,然后将蒸汽经过冷凝器冷凝,产生液体产物和副产品。
降膜蒸发步骤的设计原理如下:首先,将要处理的物料经过预热器加热至适当的温度,并进入蒸发器;接着,物料在蒸发器内被均匀喷洒到蒸发表面上,并在表面形成一层薄膜;然后,通过外加热源将膜面加热,使其沸腾并蒸发为蒸汽;最后,蒸汽通过冷凝器进行冷凝,产生液体产物。
结构设计:进料系统:进料系统主要负责将要处理的物料送入蒸发器,通常包括流量控制阀、泵和进料管道等设备。
加热系统:加热系统主要通过外加热源提供蒸发器壳体的加热能量,通常采用蒸汽或电热作为加热源。
蒸发系统:蒸发系统主要包括升膜板、降膜器和分离器等设备。
升膜板用于增强物料的升膜能力,降膜器用于将物料均匀喷洒到蒸发表面上形成薄膜,分离器用于将蒸汽和液体分离。
蒸发器壳体:蒸发器壳体通常采用不锈钢材料制造,具有良好的耐腐蚀性和压力承受能力。
冷凝系统:冷凝系统主要由冷凝器和冷凝水系统组成,用于将蒸汽冷凝为液体。
产物收集系统:产物收集系统主要负责将冷凝后的液体产物收集。
选择材料:在单效降膜式蒸发器的设计中,需要根据具体物料的性质和工艺要求来选择合适的材料。
通常,蒸发器壳体和降膜器可采用不锈钢材料,具有耐腐蚀性和压力承受能力;蒸发器的换热管道可使用铜或不锈钢材料;冷凝器的管束可采用铜、钢或不锈钢等材料。
操作注意事项:在单效降膜式蒸发器的操作中,需要注意以下几点:1.确保物料的进料速度和量能与蒸发器的设计参数相匹配,以保证良好的蒸发效果。
2.控制好加热系统的加热温度和压力,避免过高的温度和压力造成设备破坏或物料失控。
3.定期检查和清洗蒸发器内的结垢或异物,以保证蒸发器的正常运行。
4.合理安排蒸发器的维护和保养工作,延长设备的使用寿命。
总结:。
壳管式蒸发器工作原理
壳管式蒸发器的工作原理壳管式蒸发器是一种常见的热交换器,主要用于将液体蒸发成气体。
它通常由一个外壳(壳)和一个内部管束(管)组成。
在壳管式蒸发器中,热量从一个流体(通常是蒸汽或热水)通过管壁传递给另一个流体(通常是液体),使其蒸发成气体。
下面将详细介绍壳管式蒸发器的工作原理。
1. 壳管式蒸发器的结构壳管式蒸发器由壳体和管束两部分组成。
壳体是一个外壳,通常由金属制成,用于容纳管束和流体。
壳体内部有一个进口和一个出口,用于流体的进出。
壳体的外部通常有支撑结构和固定装置,用于安装和固定壳管式蒸发器。
管束是壳管式蒸发器的核心部分,由多根管子组成。
管束通常由金属制成,如铜或不锈钢。
管子的两端固定在壳体的盖板上,形成一个密封的管束结构。
管束内部的管子呈平行排列,形成了许多管道。
2. 壳管式蒸发器的工作原理壳管式蒸发器的工作原理可以分为两个过程:传热过程和相变过程。
传热过程:在壳管式蒸发器中,热量从一个流体传递给另一个流体,通过管壁进行传热。
传热过程可以分为对流传热和导热两部分。
对流传热是指流体与管壁之间的热量传递。
当热流体(通常是蒸汽或热水)通过管子内部时,热量会通过管壁传递给冷流体(通常是液体)。
这种传热方式主要取决于流体的流速、温度差和管壁材料的热传导性能。
导热是指热量在管壁内部的传递。
当热量从热流体传递到管壁时,它会沿着管壁的长度方向传递,最终传递给冷流体。
导热的效果主要取决于管壁材料的热传导性能。
相变过程:在壳管式蒸发器中,液体通过热量的传递蒸发成气体。
相变过程是壳管式蒸发器的关键过程。
当冷液体进入壳体后,它会通过管束内的管道流动。
同时,热流体(蒸汽或热水)也通过管道流动,与冷液体进行热交换。
当热流体通过管道时,它会传递热量给冷液体。
热量使得冷液体的温度上升,最终达到饱和温度。
在饱和温度下,液体开始蒸发成气体。
蒸发过程会吸收大量的热量,使得热流体的温度下降。
蒸发过程中,液体的蒸发速率取决于液体的物性参数(如沸点、热容和热传导率)、热流体的温度和流速,以及壳管式蒸发器的设计参数(如管径、管长和管束的布置形式)。
蒸发器的设计
蒸发器的设计对于家用空调器的开发,只有少数新产品是需要重新开发新模具,设计新的外形结构,而大多数产品开发只是在原有外形尺寸下进行换热器重新设计,这样我们在设计时换热器的结构尺寸基本上没有调节的可能了,当然,如果在给定的结构尺寸下,我们所选定的蒸器不能满足规格的要求,最常用的方法在原有的基础上增加小块翅片,以增加换热面积,若仍不能满足规格要求,我们只有尝试使用具有较大换热面积的室内机。
下面谈谈对于蒸发器几何尺寸一定情况下回路设计的方法。
首先我们要确定蒸发器的流路数,然后再依据流路数来考虑每个流路制冷剂的流向。
1.流路数确定。
制冷剂在蒸发器的变化是从饱和的液体(实际上也含有少量节流后闪发的气体)开始吸热后一部分液体气化后变成气体,随着制冷剂的流动,铜管内气体量不断增多,制冷剂的流速随着体积的增大而增大,此时的流动阻力也增大,当所有制冷剂全部变成气体后,若仍继续换热,制冷剂的所进行的就是显热交热,其换热系数很低,因此为了保证蒸发器的利用率较高,我们在系统调试时应尽量使制冷剂在蒸发器内刚刚完全蒸发,当然这个问题与流路数的确定并不相关,在这里就不再讨论。
根据传热学的基本知识,我们知道较高的制冷剂流速可以获得换热系数,从而提高制冷系统的制冷量,但由流体力学的知识我们可以知道,制冷剂的流动阻力随着其流速增大而增加,因此会导致蒸发器内制冷剂的压降增加,从而降低了压缩机的吸入压力,而压缩机的吸气压力对于压缩机的出力有着很明显的影响,因此我们在确定流路数时应折衷考虑这两个方面的影响,从而使得蒸发器的利用率最大。
根据一般的经验,蒸发器内气体流速在6~8m/s比较合适,这样我们根据制冷剂气态和液态时比容的比值推算出液体流速:对于R22和R407C液体流速为0.1~0.15m/s,这样我们可以大致估算出每个流路的换热量约为:ф9.53mm铜管每个流路换热量为1600~2100Wф7.94mm铜管每个流路换热量为1000~1400Wф7.0mm铜管每个流路换热量为800~1000W对于R410A其液体流速为0.15~0.2m/s,这样我们可以大致估算出每个流路的换热量约为:ф9.53mm铜管每个流路换热量为2000~2500Wф7.94mm铜管每个流路换热量为1300~1700Wф7.0mm铜管每个流路换热量为900~1300W依据以上的数据我们可以先确定换热器流路数,然后再进行流路设计。
低温蒸发器设计方案
低温蒸发器设计方案1. 方案目标本方案的目标是设计一种高效可行的低温蒸发器,用于将液体转化为气体而不需要提供大量的热能。
该方案应具备以下特点:1.高效性:能够在较低的温度下实现高效的蒸发过程,提高能源利用率。
2.可行性:使用现有的技术和材料,确保设计方案可实施并具备工业化生产的潜力。
3.环保性:减少对环境的影响,降低二氧化碳排放和能源消耗。
2. 实施步骤步骤一:需求分析和背景调研在开始设计之前,需要进行需求分析和背景调研,以了解市场需求、技术限制、竞争对手情况等。
这些信息将有助于确定设计方案的技术要求和目标。
步骤二:技术选型和原理研究根据需求分析和背景调研结果,选择合适的技术来实现低温蒸发器。
可能的技术包括但不限于多效蒸发、闪蒸蒸发、真空蒸发等。
对每种技术进行原理研究,评估其适用性和效率,并选择最适合的技术作为设计方案的基础。
步骤三:设计方案制定基于选定的技术,制定详细的设计方案,包括以下内容:1.设计参数:确定蒸发器的尺寸、工作温度范围、流体处理量等关键参数。
2.结构设计:设计蒸发器的结构和材料,确保其具备良好的热传导性能和耐久性。
3.系统集成:将蒸发器与其他相关设备(如循环泵、加热系统等)进行集成,确保整个系统能够正常运行。
步骤四:原型制作和实验验证根据设计方案制作低温蒸发器的原型,并进行实验验证。
通过实验结果评估原型的性能和效率,并根据需要进行调整和优化。
步骤五:工程化设计和生产准备在完成原型验证后,对低温蒸发器进行工程化设计,包括制定详细的生产工艺流程、确定生产设备需求、编制产品规范等。
同时,准备生产所需的材料和零部件,并进行供应链管理。
步骤六:生产和市场推广按照工程化设计的要求,进行低温蒸发器的批量生产。
同时,制定市场推广策略,包括宣传推广、销售渠道建设等,确保产品能够迅速进入市场并取得良好的销售业绩。
3. 预期结果通过以上实施步骤,我们预期达到以下结果:1.设计出一种高效可行的低温蒸发器,能够在较低的温度下实现高效的蒸发过程。
全面讲解蒸发器的的结构、性能特点及选型技巧(图文并茂)
全⾯讲解蒸发器的的结构、性能特点及选型技巧(图⽂并茂) 蒸发的概念 将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾,使其中的挥发性溶剂部分汽化从⽽将溶液浓缩的过程称为蒸发。
蒸发操作⼴泛应⽤于化⼯、轻⼯、制药、⾷品等许多⼯业中。
1.蒸发操作的⽬的 ⼯业蒸发操作的主要⽬的是: (1)稀溶液的增浓直接制取液体产品,或者将浓缩的溶液再经进⼀步处理(如冷却结晶)制取固体产品,例如稀烧碱溶液(电解液)的浓缩、蔗糖⽔溶液的浓缩以及各种果汁、⽜奶的浓缩等等; (2)纯净溶剂的制取,此时蒸出的溶剂是产品,例如海⽔蒸发脱盐制取淡⽔。
(3)同时制备浓溶液和回收溶剂,例如中药⽣产中酒精浸出液的蒸发。
⼯业上被蒸发的溶液多为⽔溶液,故本章的讨论仅限于⽔溶液的蒸发。
原则上,⽔溶液蒸发的基本原理和设备对其它液体的蒸发也是适⽤的。
2.蒸发流程 按照分⼦运动学说,当液体受热时,靠近加热⾯的分⼦不断地获得动能。
当⼀些分⼦的动能⼤于液体分⼦之间的引⼒时,这些分⼦便会从液体表⾯逸出⽽成为⾃由分⼦,此即分⼦的汽化。
因此溶液的蒸发需要不断地向溶液提供热能,以维持分⼦的连续汽化;另⼀⽅⾯,液⾯上⽅的蒸汽必须及时移除,否则蒸汽与溶液将逐渐趋于平衡,汽化将不能连续进⾏。
液体蒸发过程 液体蒸发的简化流程如图⽚所⽰,其主体设备—蒸发器由加热室和分离室两部分组成,其中加热室为⼀垂直排列的加热管束,在管外⽤加热介质(通常为饱和⽔蒸汽)加热管内的溶液,使之沸腾汽化。
浓缩了的溶液(称为完成液)由蒸发器的底部排出。
⽽溶液汽化产⽣的蒸汽经上部的分离室与溶液分离后由顶部引⾄冷凝器。
为便于区别,将蒸出的蒸汽称为⼆次蒸汽,⽽将加热蒸汽称为⽣蒸汽或新鲜蒸汽。
对于沸点较⾼的溶液的蒸发,可采⽤⾼温载热体如导热油、融盐等作为加热介质,也可以采⽤烟道⽓直接加热。
3.蒸发过程的分类 (1)常压蒸发、加压蒸发和减压蒸发 按蒸发操作压⼒的不同,可将蒸发过程分为常压、加压和减压(真空)蒸发。
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蒸发器的结构和设计
[姓名]
[学号]
[班级]
1| 蒸发器的结构
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。
(2)悬筐式蒸发器
二、膜式(单程型)蒸发器
上述各种蒸发器的主要缺点是加热室内滞料量大,致使物料在高温下停留时间长,特别不适于处理热敏性物料。
在膜式蒸发器内,溶液只通过加热室一次即可浓缩到需要的浓度,停留时间仅为数秒或十余秒钟。
操作过程中溶液沿加热管壁呈传热一) 升膜蒸发器
(一) 升膜蒸发器
升膜蒸发器的结构如图所示,加热室由单根或多根垂直管组成,加热管长径之比为100~150,管径在25~50mm之间。
原料液经预热达到沸点或接近沸点后,由加热室底部引入管内,为高速上升的二次蒸汽带动,沿壁面边呈膜状流动、边进行蒸发,在加热室顶部可达到所需的浓度,完成液由分离器底部排出。
二次蒸汽在加热管内的速度不应小于l0m/s,一般为20~50m/s,减压下可高达100~160m/s或更高。
(二) 降膜蒸发器
若蒸发浓度或粘度较大的溶液,可采用降膜蒸发器,它的加热室与升膜蒸发器类似。
原料液由加热室顶部加入,经管端的液体分布器均匀地流人加热管内,在溶液本身的重力作用下,溶液沿管内壁呈膜状下流,并进行蒸发。
为了使溶液能在壁上均匀布膜,且防止二次蒸汽由加热管顶端直接窜出,加热管顶部必须设置加工良好的液体分布器。