四效降膜蒸发器设计参数及操作规程

1. 规格、参数、性能
蒸发器规格、型号
1.1.1 蒸发器名称、型号：RHJM-6000四效降膜蒸发器
1.1.2 蒸发水量规格：6000kg/h
蒸发器工艺参数
1.2.1 总物料流量：10000 kg/hr
1.2.2 总蒸发速率：6000 kg/hr
1.2.3 物料流程：四效→一效→二效→三效→出料
1.2.4 蒸汽流程：一效→二效→三效→四效→冷凝器
1.2.5 各效传热面积：一效（140m2）二效（100m2）三效（140m2）四效（100m2）蒸发器性能
1.3.1 物料：糖浆
1.3.2 物料进口：进四效
数量：10000kg/hr
温度：50-60℃
浓度：30-32%（DS）
1.3.3 物料出口：从三效出料
数量：4000kg/hr
温度：65-70℃
浓度：75-80%（DS）
蒸汽消耗量：1800kg/h （）
冷却水从35℃至43℃ 150m3/h
电能（安装功率） 29kw
电流 380/220v, 50赫兹，3相
设备的布置四效蒸发器、冷凝器
温度一效二效三效四效
加热温度℃ 90 76 60
蒸汽温度℃91 77 61 43
2. 工艺说明
为了更好地理解请利用工艺流程图
为了得到正确的结果，你应该了解现场安装，每条工艺线。

如果出现故障或紧急情况，必须非常熟悉和组件的物理位置和管道的工程布置。

物料
将要浓缩的物料输送到进料罐，通过进料泵将物料经过流量计打到四效上端管板上的分布器以保证进入每一根加热管的液量相同。

液膜在管子顶部向下流动过程中加速，由于重力及液体形成的蒸汽作用下流速增加，蒸发器从外部加热、水蒸汽及部分浓缩的物料离开蒸发器，大部分液体存储在下部的料仓并由此离开，少量液体及水蒸汽通过连接管道运到分离器蒸汽与液体在此分离，留存在顶部的水蒸汽进入冷凝器冷凝。

从第四效蒸发器出来的物料通过四效出料泵送到一效管板上的分布器，液膜在向管子底部流动过程中加速，由于重力及液体形成的蒸汽作用下流速增加，蒸发器从外部加热、水蒸汽及部分浓缩的物料离开蒸发器，大部分液体存储在下部的料仓并由此离开，少量液体及水蒸汽通过连接管道输送到分离器，蒸汽与液体在此分离，留存在顶部的水蒸汽进入二效加热室或者通过热泵再次进入一效加热室，从第一效蒸发器出来的物料通过一效物料转移泵输送到二效管板上的分布器。

依次类推，物料经过三效蒸发器出料，合格物料通过出料螺杆泵输送到成品罐，不合格物料打回流至蒸发前罐。

蒸发前储罐—→Ⅳ效—→Ⅰ效—→Ⅱ效—→Ⅲ效—→出料
加热设备蒸汽流程
Ⅰ效—→Ⅱ效—→Ⅲ效—→Ⅳ效—→冷凝器
冷凝液流程
Ⅰ效加热室冷凝水—→Ⅱ效加热室冷凝水—→Ⅲ效加热室冷凝水—→Ⅳ效加热室冷凝水—→分水罐—→冷凝水泵
空气流程（蒸发器排气）
①空气可通过以下途径进入系统
法兰连接、仪表连接、阀门连接泄露等。

通过泵密封系统
通过物料
②有如下排气系统
与每效壳程上、下部连接处。

为了在启动时抽真空或在连续蒸发过程中抽走不冷凝的气体。

抽空气－真空单元
为了在启动时抽真空或在连续蒸发过程中抽走不冷凝的气体。

需要安装水环真空泵。

3. 蒸发器保护（水试）
为避免由于真空系统而损坏装置及设备（按各真空条件设计设备强度）在真空条件下设备组件不被损坏。

通过如下步骤检测过压保护
为检测真空泄漏，所有蒸发器都充入水，首选是分离室，然后是管程，最后是壳程，注意检测时应将位于顶端管板下部的排气堵头打开避免压力累积，（空气压缩）防止超过供应系统的压力。

同时注入分离器的水压近似3m水压或者少于0.3kg/cm2。

如无设计单位认可不能超过该值。

4. 蒸发器操作
操作概述
在开机操作前先做好前期准备工作，然后开启冷却水进出阀门启动供水泵，调节出水阀门开度（先小后大）向冷凝器供水使水回到凉水塔，然后将真空泵内积存水尽量放空拧上丝堵，关闭真空泵进气门，开启真空泵，待达到正常转速后，缓缓打开真空泵进水门（至正常开度一半），打开真空泵进气门，然后，调节进水阀门至正常开度。

使Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ效分离室真空上升，当各效分离室真空度上升到规定值，Ⅱ效，Ⅲ效，Ⅳ效，若Ⅳ效真空度过高以上，（可适当打开真空破空阀使Ⅳ效真空度稳定在规定值）。

开启进料泵，缓慢打开流量计进口阀门，向Ⅳ效蒸发器进料，待Ⅳ效蒸发器有料落下后，开启Ⅳ效出料泵向I效进料，依次开启Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ效出料泵，缓慢开启蒸汽阀门，向Ⅰ效蒸发器供汽，控制送汽压力以下，打开回流管阀门。

（注意：蒸发器刚启动时，进料阀门开度应为正常开度的1/3左右。

以便于调节控制，当蒸发器进入正常状态时，逐渐将入料阀门打开到正常开度。

）。

当分水罐视镜有液位后，打开冷凝水阀门，启动冷凝水泵，缓慢打开冷凝水泵出口阀门。

冷凝水阀门及冷凝水泵出口阀门，使各效冷凝水液位控制在视镜的1/3～1/2之间。

当回流管有料回流到入料罐时，逐渐增大进汽阀门，使热泵前蒸汽压力控制在以下，同时相应开大进料阀门。

从回流管取样化验成品浓度值，当成品浓度合格时（75—80%之间），打开成品出料阀门，关闭回流阀门，向成品罐供料调节蒸汽阀门开度，使成品浓度维持稳定。

操作说明
4.2.1 准备
运行之前检查工作记录是否出现过任何问题，在检查修理及校正后，检查相关的法兰、视镜及人孔是否在各自位置上并紧固；
检查配电柜电源是否有电；
通知锅炉房准备蒸汽；
开机前检查各料泵是否正常运转（油位达到油窗中心线），打开料泵机械密封降温水阀门，检查是否达到降温效果。

手动盘转各泵联轴器，应无卡阻现象；
检查各料阀、水阀是否能关严达到使用状态；
向泵启动密封水，检查是否水流流入流出如果有必要进行校正通过壳程上的视镜，检查冷凝系统；检查各台泵润滑油油位，如润滑油不足应及时填充保证各泵有充足的润滑条件；如果以前试运行中注入量特别大或开始时蒸汽内含冷凝液时打开冷凝泵检查；
启动冷凝水循环系统打开手动阀，冷却水流经冷凝器，看冷凝器是否有冷凝液流出。

4.2.2 启动水
开启冷却水进出阀门启动供水泵，调节出水阀门开度（先小后大）向冷凝器供水使水回到凉水塔，记录下冷却循环水的进出水温度。

4.2.3 抽真空
设备准备抽真空，检查冷却水泵是否供冷却水，检查工业水是否进入水环真空泵。

并启动冷却水泵及真空泵，使冷凝器真空度达到~。

检查冷凝器及第一效的真空度记录。

注意：假如在30分钟内所抽真空度小于，查找泄露。

4.2.4 预热蒸发器
在第一效壳程达到200mbar时可以向蒸发器通入蒸汽也就是开始蒸发水。

当在分水罐的视镜上出现冷凝液时，启动冷凝水泵。

4.2.5 满负荷水运行
当物料温度超过50℃增加进料及蒸汽直到达到标定值，第一效分离器温度达到70-75℃观察排料，以保证液位保持不变（恒定）
假如分离器内液位上升，那有可能是蒸发率太低或进料量太高，假如不能通过调整蒸汽流量或进料量来达到降低分离器内液位高度的话，那么就是泵系统有真空泄露。

保证在壳程内无冷凝液沉积
在预热过程中最后一效温度开始上升，（或冷凝器的真空度下降）水量增加，以保证恒定的出口温度！！
4.2.6 准备生产
冷凝器温度近似50℃（110mbar ）
分离罐内无溢出、无冷凝液沉积，检查进料罐液位正常后打开进料阀，物料抽进设备。

试车
试车前应完成如下准备工作：
⑴所有安装和维修工作都已完成；
⑵所有管道阀门法兰都已拧紧；
⑶所有设备联接法兰都已拧紧；
⑷所有设备都已检查工作正常；
⑸检查各台泵润滑油油位，如润滑油不足应及时填充保证各泵有充足的润滑条件；
⑹泵的旋转方向经检查正确。

运行水
运行完物料后蒸发器在清洗或关闭之前有两种关闭程序：
1)关闭蒸汽阀、物料进料阀、打开进水阀
2)关闭物料进料阀、打开水阀
5. 清洗
清洗的目的是冲走与物料接触处所形成的残留物及结垢，残留物的质量，强度，硬度，取决于如下因素：
a蒸发器运行的时间
b物料的质量和成份
c蒸发器的温度
d系统的最终浓度
如果临时停车或短时间停车只用水进行清洗即可（选择第1种关闭程序），若长时间开车而突然停车或长期停车就应该用化学品进行清洗；
根据设备的状况清洗剂可用多次，多次使用过的液体残留物在罐的圆锥底部被排出然后用清液清洗
清洗顺序
a用冷凝水或水清洗30min
b用碱液清洗（2~5%） 60min
c用水或冷凝液清洗30min
d用水清洗45min
该工作时间只是建议，要根据实际的清洗经验，特别是碱液的情况。

请注意
任何打开过的法兰，视镜等，都应在每天工作日记上记下来，如果出现真空问题，这些就是最可能出现泄漏的位置。

在紧急关闭和维修的情况下蒸发器物料输送系统可清空，每个泵系统都安装了排污阀6. 关闭
运行物料在没有减少蒸汽和进料的情况下不能关闭蒸发器；
运行完物料后，运行水，并正确关闭冷却设备；
逐渐地减少蒸汽和进料直到第一效分离器内温度达到50℃；
关闭进料泵及其它泵（按启动顺序）
根据水蒸汽平衡方程，从第一效至第二效物料沸点温度逐渐降低，因此我们可利用各效产生的蒸汽能量来对物料预加热和蒸发，因此减少了热量消耗。

要保持蒸发器真空就必须连续无故障操作，关于这方面请参阅操作概述及故障排除。

先关闭冷却水泵，再关闭泵的密封水
紧急关闭
①电源突然断电
先立刻关闭蒸汽，然后关闭所有的泵；
当电源恢复正常后，将所有的物料抽出并清洗设备，用水或碱液清洗所运行的物料。

②蒸汽突然没有
停止或中断物料供应，并清空设备
③冷却水没有
切断蒸汽供给
④低浓度的糖浆用完或不够; 技术工艺紊乱；设备管道装置出现技术故障。

7. 排除故障
真空度太低或温度太高
可能是由于：
①人孔泄露、泵垫片泵盖外泄露。

由于有缺陷的垫片或螺丝没有把紧有缺陷的阀门；
②冷却水流量不足或冷却水进口温度高于规定值；
③蒸汽流量低于规定值。

④真空泵出现故障，检查密封是否损坏。

⑤当设备清空后，水位保持在低于下管板处，并抽真空，最大限度保持真空，观察真空表并按如下步骤关闭。

－冷却水循环泵－所有蒸发器泵－真空泵
观察分离器的液体寻找真空泄露，假如有泄露，就会看见气泡。

分离器内液体积存
可能是由于：
①泵的垫片处泄漏
②泵的零件松动
③下一效蒸发器顶部分布器结垢
④下一效孔板堵塞
假如物料继续积存请参阅上述原因
加热室中冷凝液积存
可能由于：
①冷凝泵出口节流阀关闭
②单向阀有缺陷
③冷凝泵密封处出现泄露
④冷凝泵法兰松动
⑤冷凝液孔板阻塞
最终浓度太低
可能由于：
①设在规定的工作条件操作特别是蒸汽流量太小，加热面结垢，个别蒸发器结垢堵塞
②冷凝器排水排气不充分如果排气管道是冷的则说明有泄漏或孔板堵塞。

设备能力逐渐降低
如果按规定的要求操作设备，一般来说是由于设备结垢而引起设备能力逐渐降低。

带料运行易出现问题及解决方法
⑴进料量低于设计值
1.）最终浓度增高 1.）增加进料量
2.）蒸发器结垢 2.）减少生蒸汽量
⑵进料量高于标定值 1.）最终浓度降低 1.）减少物料量
2.）分离室液位上涨 2.）增加生蒸汽量
⑶进料温度高于60℃ 1.）最终浓度增加 1.）减少生蒸汽量
2.）结垢 2.）或增加进料
3.）真空度降低 3.）增加冷却水量
⑷进料温度低于50℃ 1.）最终浓度降低 1.）增加生蒸汽量
2.）分离室液位上涨 2.）减少进料量
⑸进料浓度高于32% 1）最终浓度增加 1）增加进料量
2）结垢 2）减少生蒸汽量
⑹进料浓度低于30% 1）最终浓度降低 1）减少进料量或增加生蒸汽量
2）分离室液位上涨 2）减少进料量
⑺蒸汽量低于1800kg/h 1）最终浓度降低 1）减小进料量
2）分离室液位上涨 2）增加生蒸汽量
⑻真空度太低 1）最后一效温度太高 1）增加冷却水
也许其它温度也高
2）浓度降低也就是说蒸发量不足2）检查真空系统
3）进料温度过高 3）增加冷却水
⑼水蒸发作用太低1）最终浓度太低 1）增加生蒸汽量如果不行检查是否进
料量太高
2）分离室液位上涨 2）进料浓度太低（真空问题）
⑽最终浓度太低 1）水蒸发量少 1）增加生蒸汽量如果不行检查是否进
料量太低
2.）分离室液位上涨 2）进料浓度太低
3）温度太高（真空问题）
⑾最终浓度太高 1）水蒸发量多 1）减少生蒸汽量或增加进料
2）蒸发器有可能结垢 2）进料浓度太高
以上描述了工艺参数发生变化而采取的可行措施，但这只是在一个值发生变化，很多情况下两个或三个值改变可同时影响蒸发器（例如：蒸发器浓度低同时蒸汽量突然降低）采取的可行措施就是大幅度地减少进料量。

通过以上评论得出如下结论
假如你决定改变蒸汽流量或进料流量，一次只改变一个而等结果，不要同时改变蒸汽流量和进料流量。

改变蒸汽流量要比改变进料流量快因为一效进料量不变而蒸汽量改变，观察分离器温度至关重要这样可以判断蒸发器是否正确运行
8. 首次启动准备
⑴蒸发器必须安装完成。

⑵所有的管道及管道系统都已安装、固定支撑并密封。

⑶蒸汽管道已水试完并做好保温。

⑷冷却水管道安装并做好支撑。

⑸完成保温隔音工作。

⑹设备及控制柜仪表的安装完成。

⑺真空表管线安装包括支撑和保护管道。

⑻电机线安装完毕。

⑼加热室、分离器灯镜电灯线安装并使用。

⑽打开蒸发器所有顶盖用水冲涮管路。

⑾清洗设备分离器、泵入口管的底部清除可见粉尘。

焊接碎片宜用水冲洗。

将设备关闭并把紧所有连接件。

⑿向泵供水测试水的运行。

⒀检查密封水是否稳定地通过所有的泵。

⒁测试泵的运行检查水流，噪音、电机的转向是否与要求一致。

水试
在壳程和管程试水能发现可能的泄漏
⑴关闭物料泵和冷凝水泵出口处的阀门
⑵关闭上部管板下面的排气管孔
⑶关闭所有的蒸汽阀门
⑷用盲板关闭冷凝器的出口法兰
⑸启动进料泵向蒸发器二效供水，同时开启出料泵向一效进水当水位达到下管板位置时（在分离室上观察），最后停止全部的泵，观察下部的泄漏。

请注意：
整个过程最达压力不能超过。

冷却水循环
打开冷凝器进水阀，启动冷却水循环泵向冷凝器进冷凝水，当管程压力达到时关闭进水阀，停止冷却水泵，
清洗蒸汽管道
蒸汽管件连接件拆下，用1－2bar压缩空气吹蒸汽管道大约15分钟。

9. 试真空
⑴向真空泵P05供工业水，启动P05
⑵读取并记录真空度，即冷凝器和第一效壳程。

⑶当真空度达到200mbar,关闭液环真空泵P05。

并停止向真空泵供应工艺水。

如果30分钟内真空度没有达到250mbar ,则寻找主要的泄露处，一般来说是通过声音来测试（蒸发器管道法兰、顶盖、仪表接口）如果一小时后真空度未达到300mbar,关闭真空泵和全部的外层喧闹声.如果找不到泄露，很可能是泵发生泄露。

如为了进一步检查，继续抽真空，向分离器注入自来水并超过视镜，在泵区和泵管道处检查有无气泡，为了检查泵密封、停止密封水供应，并检查泵是否通过干燥的密封水管吸气。

请注意：
在30分钟内未能达到设计真空度前要连续做试验，当真空泵停止工作时，真空度在12小时内降低，不超过50mbar则合格。

假如真空试验已合格，连续进行水试。

当水试已稳定，说明蒸发器可进行加料操作。

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