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。
除湿机蒸发器又称冷却器，它是制冷循环中直接制冷的器件，一般装在室内机组中。 蒸发器的种类很多，很大一部分蒸发器主要用来冷却空气，即表面冷却式蒸发器；还有少部分是用来冷却水的蒸发器，即冷水机组。 1.冷却空气的蒸发器（表面冷却式蒸发器） 1）表面冷却式蒸发器的工作原理。表面冷却式蒸发器的工作过程是一个汽化吸热过程。制冷剂经节流过程后，成为气液混合体，但其中液体占大部分。降压后的制冷剂液体在蒸发器中流动时，激烈的进行吸热汽化，称为沸腾，这一步才是获得制冷效应的热力过程，是制冷系统的最终目的，这一过程在蒸发器内进行，此后制冷剂变为气态再经过压缩进入空气冷凝过程。 蒸发器吸收的热量来自于两部分：一是冷却空气所放出的显热；二是空气中水蒸气冷凝时放出的潜热。换句话说，空调器的制冷量一部分用于降低被冷却空气的温度，另一部分用于空气中水蒸气的冷凝（除湿）。2）表面冷却式蒸发器的结构。表面冷却式蒸发器的结构与空气冷凝器一样，只是外观造型不一样，它也是用风机鼓动空气强迫对流式的蒸发器。 2.冷水机组蒸发器 3.冷水机组过去是大。中型的机组，一般用于中央空调中，以水作为介质，把冷源送往各个房间。目前 已发展至制冷量为23250W左右的小型制冷装置，甚至更小的冷水机组，作为一种称为模块式的冷水机组。这种机组体积小，搬运灵活，安装场地小，可以几台并列安装，组合使用，较适宜于户式中央空调器。 冷水机组的制冷剂都是水，用于空调中以冷却水为介质的蒸发器，最常用的有以下两种类型。1）干式壳管式蒸发器 干式壳管式蒸发器的实物外形及其结构。一个细长的筒体两端有圆板，用焊接形式与筒体结合，并有一定的密闭性。管板上有许多管孔，将蒸发管插入管孔，并露出管板外，用管密封或焊接密封。管板外再盖以端盖，端盖与管板接触面有垫片充填密封，并用螺旋紧固。端盖上有分隔肋，把端盖内腔分为几个部分，一般是一分为四，这样就分成四个流程。筒体上的两端各焊接一段钢管，管口装有法兰，一遍与水管连接，铜管内装有十多块者流板，一只端盖上有进出口接管，进口小，出口大，并装有法兰，一遍与系统连接。这就是干式壳管式蒸发器的结构。
蒸发是化工单元操作中最常见的最基本的单元操作，从操作方式可分为单效蒸发、多效蒸发和直接接触蒸发，按流体循环方式可分为不循环型蒸发、自然循环型蒸发、强制循环型蒸发、刮膜式蒸发及离心式薄膜蒸发器。设计时针对不同的物料用不同的蒸发器。正确的应用不仅能提高产品的质量，又能够节能降耗、降低生产成本、提高经济效益。是在多重领域中企业常用的一种机器。 一、原理 新型离心式薄膜蒸发器采用内置锥形旋转加热器，物料由输送管直接进入锥形加热器在离心力的推动下沿加热面向外侧延伸滚动并受热，在锥体顶部即完成整个蒸发过程，挥发出的轻组份经二次蒸气出口进入冷凝器回收，重组分由出料收集管输送进成品储罐，未达浓度要求的物料经循环泵再循环进入蒸发器进行二次蒸发。 二、特点 1、蒸发强度高 物料在高速旋转的加热面上产生离心力，所产生的离心力可达重力的上百倍甚至几千倍，在如此大的离心力作用下，物料在加热面上形成的液膜厚度可达0.1mm,因此蒸发效果好，蒸发强度大，总传热系数可达4000-8000kal/m2.hrc.工作效果高，节能降耗强，大大降低生产成本。 2、停留时间短：由于锥型加热面高速旋转产生如此大的离心力，物料迅速从锥体的小端流向外侧，整个加热蒸发的过程仅需1-2秒。 3、蒸发温度低：新型离心式薄膜蒸发器是在真空状态下操作，且蒸发器内腔的空间足够大，因此真空度较一般的蒸发器高，所以可大大降低物料的沸点，在较低的温度下进行蒸发操作。 4、操作弹性大：离心式薄膜蒸发器可以不同的转速来控制物料在加热面上的停留时间，使物料达到需要的浓度。其次可调节出料收集管的位置高度，也能起到稳定浓度的作用。 5、有独特的发泡抑止效果：普通的蒸发器针对加热过程中易发泡的物料较难处理，一般采用除沫或泡沫积聚，有独特的发泡抑止功能。 6、清洁高效：离心式薄膜蒸发器的结构简洁，死角少，无须刮板，有别于刮板式薄膜蒸发器，避免了刮板与加热面的摩擦,消除了刮板磨损产生的污染,易消毒杀菌,对制药行业不GMP要求的产品特别适用 7、清晰高效:离心适薄膜发器配有视镜观察孔,对物料浓缩过程及成膜情况一目了然,有另于其它的蒸发器 8、高效节能:由于离心式薄膜蒸发器的成膜情况好,因此蒸发强度大,热能利用率高,与传统的蒸发器相比,蒸发效率显著提高,热能利用率高,是一种高效节能的蒸发器 但离心式薄膜蒸发器也有限制性,如果在蒸发温度下物料的粘度超出200CP,不宜采用离心式薄膜蒸发器,由于周边配置较多,因此价格比一般的蒸发器高 三、适用范围 由于离心式薄膜蒸发器有以上明显的特点,只要物料的粘度不超过200CP,都能用离心式薄膜蒸发器完成蒸发过程,所以特别是对于热敏性要求极高的产品,和受热蒸发时发泡性强的物料,如抗生素发酵液,血液制品及蛋白水溶液等的蒸发,特别是对于热敏性要求极高的产品,和受热蒸发时发泡性强的物料,如抗生素发酵液,血液制品及蛋白水溶液等的蒸发,特别是针对蒸发过程中发泡性强的物料,其它形式的蒸发器不易解决,离心式薄膜蒸发器是较好的形式。范围在同种薄膜蒸发器中是实用范围最广的 薄膜蒸发器的几点维护保养事项： （1)减速机润滑油为40#机油，其加油量应在指示高度内。油量过多会引起搅拌而发热，油量过少偏心体轴泵油膜破坏而发热导致温度升高。开始使用时在1个月之内更换二次润滑油，以后润滑油3－4个月内更换一次。 （2)打开低封头后，拧开转子U 型槽底部螺栓，每四个月检查刮板更换刮板。 （3)每二个月打开底轴承，检查底轴承磨损情况，必要时更换底轴承。 （4)根据物料性质应定期用温水或溶剂浸泡、清洗内筒体。 （5)每一个月向机械密封腔加密封液一次，密封液为20#机械油。
做客专家：南京金日制药装备有限公司高级工程师陈晓东 本期议题：双效浓缩器具有节能优势 浓缩工段对于制药企业来说是能耗的重头。在很多企业，其能耗要占到企业蒸气总消耗的60%以上。目前，有不少制药企业在浓缩工段仍使用单效浓缩器，这是很不经济的。据估算，双效浓缩器比单效浓缩器节省蒸气消耗45%以上，节约冷却用水47%以上，而且也可减少对环境的污染。 ■单效浓缩设备能耗大探因 单效外循环浓缩器装置主要是由加热器、蒸发器、冷凝器、冷却器和受液罐组成。需要浓缩的料液通过加热器的管程受蒸气加热达到沸点温度，经上升管由切线方向进入蒸发室迅速蒸发。其中未经汽化、比重较大的液滴受离心力的作用而被甩到器壁上，从而在重力的作用下，下落到蒸发器下部，由于蒸发器与加热器是通过下降管互相连接的装置，故未能蒸发的液体又通过下降管回到加热器中再被加热，如此循环加热蒸发，使得溶液中的溶媒不断汽化被带出，使溶液中的溶质浓度不断升高，最终达到所需要的浓度。而已经汽化的溶媒蒸气则从蒸发器上口通过捕沫器进入冷凝器被冷凝成液体再进入下方的接收器中，根据需要可以回收利用。 这里的能源消耗主要是两个方面：一是在加热器内用于加热稀溶液使溶液中溶媒蒸发所消耗的生蒸气；另一个就是使已经汽化的溶媒蒸气再冷凝成溶媒液体时，在冷凝器中所需要的冷却水。前者需要供给热量，而后者需要带走热量。被加热的溶液所产生的溶媒蒸气含有大量的热能，在这里不但没有得到利用，相反还要消耗大量的冷却水来冷却它。产量越大，即蒸发量越大，供给的热量越多，所需的蒸气就越多，而同时所消耗的冷却水也越多。这就是单效浓缩器能耗大的原因所在。 ■双效浓缩器节能原因探究
目录 一、产品简介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 二、设备特点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 三、技术参数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 四、工作原理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 五、操作规程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 六、维护与保养. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 七、工艺流程图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 一、产品简介 本设备广泛适用于葡萄糖、淀粉糖、低聚糖、饴糖、山梨醇、
广泛用于味精、酒精、鱼粉等行业的废液处理。 该设备在真空低温条件下进行连续操作，具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、能最大地保持被处理物料原有的色、香、味和成份。在食品、医药、粮食深加工、饮料、轻工、环保、化工等许多行业均得到广泛的应用。 BNJM03型蒸发器（即三效降膜蒸发器）可以根据不同被处理物料的特点，设计成不同的工艺流程，也可根据不同用户要求配备自动化控制系统。 二、设备特点 A、接触物料材质：不锈钢SUS304。 B、设备由一、二、三效加热器，一、二、三效蒸发分离器、列管式冷凝器、热压泵、真空泵、物料泵、平衡罐、电控箱、工作台及所有管路、阀门组成。 C、蒸发温度低，部分二次蒸汽经喷射式热压泵重新吸入一效加热器，热量得到充分利用，蒸发温度相对较低。 D、浓缩比大，降膜式蒸发，使粘度较大的料液容易流动蒸发，不容易结垢，浓缩时间短，浓缩比可达到1:5。 E、电源、各进/出物料泵、真空泵等控制及真空系统仪表及温度仪表全集中于操作箱控制盘控制，实现自动化操作生产。三、技术参数 名称：三效降膜式蒸发器 设备配臵清单：一、二、三效加热器、蒸发器、送料泵，进料
软件批准号：CSBTS/TC40/SC5-D01-1999 DATA SHEET OF PROCESS EQUIPMENT DESIGN 工程名： PROJECT 设备位号： ITEM 设备名称：薄膜蒸发器 EQUIPMENT 图号： XLE-41J DWG NO。 设计单位：西安协力动力科技有限公司 DESIGNER
计算所依据的标准 GB 150.3-2011 设 计 条 件 简 图 计算压力 p c -0.100 MPa 设计温度 t 150.0 ? C 设备壳体内径 D i 1000.0 mm 螺栓连接平盖型式 N o 9 计算直径 D c 1028.0 mm 径向截面上各开孔直径之 和 D 65.0 mm 材料名称 Q245R 许用应力 [σ]t 127.0 MPa 中心圆直径 D b 1090.0 mm 螺 公称直径 d B 20.0 mm 栓 数量 n 36 个 材料名称 35CrMoA 垫 外径 D 外 1044.0 mm 内径 D 内 1004.0 mm m 2.00 y 11.0 MPa 片 压紧面形状 1a,1b 材料类型 软垫片 压力试验时应力校核 压力试验类型 液压试验 试验压力值 P T = 0.50 MPa 压力试验允许通过的应力[σ]t [σ]T = 202.50 MPa 试验压力下封头的应力 σT = φ δ..22 e i T KD p = 119.95 MPa 校核条件 σT ≤ [σ]T 校核结果 合格 厚 度 设 计 系数 K (取大值) 预紧时 A m =1353.4 A b =8456.4 W = 0.5( A m + A b )[σ]b = 1030027.0 3 78.1c c G D p WL K = = 0.52 操作时 W =0.0 3 78.13.0c c G D p WL K + == 0.30 开孔削弱系数 ν = 0.94 计算厚度 δp = D c []φ σt p K c ?= 19.97 mm 计 算 结 果 名义厚度 47.7 mm 校核合格
蒸发的基本原理 前言 使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发，所采用的设备称为蒸发器。蒸发操作广泛应用于化工、石油化工、制药、制糖、造纸、深冷、海水淡化及原子能等工业中。 蒸发操作中的热源厂采用新鲜的饱和水蒸汽，又称生蒸汽。从溶液中蒸出的蒸汽称为二次蒸汽，以区别于生蒸汽。在操作中一般用冷凝方法将二次蒸汽直接冷凝，而不利用其冷凝热的操作称为单效蒸发。若将二次蒸汽引到下一效蒸发器作为加热蒸汽，以利用其冷凝热，这种串联蒸发操作称为多效蒸发。 蒸发操作可以在加压、常压或减压下进行，工业上的蒸发操作经常在减压下进行，这种操作称为真空蒸发。真空蒸发的特点在于：1. 减压下溶液的沸点下降，有利于处理热敏性物料，且可利用低压强的蒸汽或废蒸汽作为热源。2. 溶液的沸点随所处的压强减小而降低，故对相同压强的加热蒸汽而言，当溶液处于减压时可以提高传热总温度差;但与此同时，溶液的粘度加大，使总传热系数下降。3. 真空蒸发系统要求有造成减压的装置，使系统的投资费用和操作费用提高。 一般情况下，经浓缩后的液体为产品，二次蒸汽冷凝液则被排除；蒸发过程的实质是传热壁面一侧的蒸汽冷凝与另一侧的溶液沸腾间的传热过程，溶剂的汽化速率由传热速率控制，故蒸发属于热量传递过程，但又有别于一般传热过程，因为蒸发过程具有以下特点： 1）传热性质传热壁面一侧为加热蒸汽进行冷凝，另一侧为溶液进行沸腾，故属于避免两侧流体均有相变的恒温传热过程。 2）溶液性质有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢和生泡沫、高温下易分解和聚合；溶液的粘度在蒸发过程中逐渐增大，腐蚀性逐渐增强。 3）溶液沸点的改变含有不挥发溶质的溶液，其蒸汽压较同温度下溶剂（即纯水）的为低，换言之，在相同压强下，溶液的沸点高于纯水的沸点，故当加热蒸汽一定时，蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发水的温度差。溶液浓度越高这种现象越显著。 4）泡沫夹带二次蒸汽中常夹带大量液沫，冷凝前必须设法除去，否则不但损
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～／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
三效减压强制循环蒸发设备 操 作 说 明 书
目录 一、设备简介....................................................................... - 3 - 二、设备工艺介绍 ............................................................... - 6 - 三、操作规程....................................................................... - 8 - 四、故障分析..................................................................... - 13 - 附图： 工艺流程图
1、设备生产厂家：陕西长城长食品工业有限公司 2、设备名称：三效卧式强制循环蒸发器 3、设备型号：SWQZ-Ⅲ-1500型 4、设备参数
6、设备特性简介 （1）加热室 各效加热室均采用卧式安装，管程均进行分段排布，总体物料流向为混流（有效的降低了强制循环泵所需的流量扬程从需降低了泵的功率）。各效效体上部均装有不凝汽管路，不凝汽管口装置节流垫片，可调节各效真空度与温度，这样可有效的保证各效真空度与温度达到技术参数表所标数据。各效均装置冷凝水管口。 （2）分离器 各效分离器上均装置真空表、温度计与灯孔视镜，时时观测各效真空、温度与物料蒸发状态；各效下部出料口均装置防旋装置。（3）预热器 预热器为列管式预热器，卧式安装。预热器热源利用各效加热室与物料换热产生的二次蒸汽，可有效的节省了蒸汽耗量，提高了热源的利用率；预热器因安装于三效分离器与冷凝器之间，在预热物料的同时对二次蒸汽进行冷凝，降低了冷凝器的负担并降低了冷却用水量。 （4）冷凝器 冷凝器为间接表面接触式冷凝器，卧式安装。以温度相对较低的冷却水在冷却管内冷却在管外的流动可凝气体，冷凝后的冷凝水下降至冷凝器底部后，用冷凝水泵抽出，不存在与冷却水的混合，杜绝了二次污染。
刮膜蒸发器（分子蒸馏） 一、概述： 二十世纪50年代，国外“Luwa”和“Samesre uther”公司对刮膜蒸发器（又称薄膜蒸发器）就已进行开发制作，发展至今刮膜蒸发器已被大家普遍认可和接受。今天HEC公司作为蒸发器专业研制公司，在蒸馏、浓缩、脱气、脱色、脱臭、干燥和反应领域里解决不同的工艺处理过车工内和特殊要求的问题；并提供更广泛的、不同类型的刮膜蒸发器应用、例如： 1. 提供一个适用范围广、不同 2. 应用的各种转子类型； 3. 垂直或卧式结构； 4. 圆柱或锥型设计； 5. 顺流或逆流工作原理； 刮膜蒸发器特性： 刮膜蒸发器主要有下列技术特性和其它蒸发器有所不同： ▲操作弹性大：由于刮膜器独有的性能，使其适宜于处理易结垢、结晶、起泡和要求平稳蒸发、高粘性及随浓度提高粘度急剧增加的物料，其蒸发过程也呢功能平稳处理； ▲连续操作：连续进料、连续出料，调节进料量控制出料浓度； ▲处理热敏感：因为在整个装置里短的停留时间和低的蒸发温度； ▲高蒸发性能：由于刮膜器的特性，加热面具有高的表面热通量； ▲损失量小：万一产品改变损失量小，因为物料在蒸发器里无滞留； ▲真空压降小：物料汽化气体从加热面送到外置的冷凝器，需要一定的压差。在一般的蒸发器中，这种压差要求（△p）通常是比较高的，有时甚至高的难于接受。而刮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，压差可以很小即真空度可达1mmHg。 二、刮膜蒸发器工作原理 基础： 根据混合物中两种不同沸点的物料进行分离。在这里，产品的热分离归诸于刮膜蒸发器的机械力产生薄膜和高速湍动。 当待处理物料进入刮膜蒸发器后，首先和转子上的布料器相接触，并被均匀地分配到筒壁，然后靠第一组刮膜片加速并立即在加热面上形成（0.5-3.5mm）间隙的液膜；在每一个刮膜片前面（Ⅱ区）的流体形成一个涡流（见图1），在加热面和叶片顶部之间间隙里的流体被非常高的湍动，并导致强烈传热和传质，甚至高粘度产品在这湍动下产生高的热传递系数。 ▲立式刮膜蒸发器工作原理： 由带夹套加热的垂直圆筒体及转子等部件组成。待处理物料被连续不断地从位于加热夹套（图2）上部进入蒸发器，经位于进料口处的布料器将其分配到垂直筒体内壁，这时物料被刮膜片加速并立即在加热面上形成一个湍流薄膜，以螺旋状向下推进。 在此过程中，旋转的刮膜器保证液膜的均匀和连续，并阻止液膜在加热面结焦、结垢。轻组份料（低沸点）被蒸发形成蒸汽流上升、经汽液分离器进行汽液分离；在这里产生的液滴或泡沫被击碎并返回到蒸发器布料口；分离后的汽体流向蒸发器的顶部和二次蒸汽出口相联的外置冷凝器或下道工序，重组份（高沸点）沿着加热面以螺旋型轨道流向蒸发器底部（大约几秒）从出口排出。 对于特殊的应用，二次蒸汽和液膜可以顺流。 ▲立式圆锥型刮膜蒸发器工作原理： 立式圆锥型薄膜蒸发器的工作原理和卧式圆锥型薄膜蒸发器相类似（图3） ▲卧式刮膜蒸发器工作原理： 物料从大直径端连续不断地进入卧式蒸发器（图4），被刮膜片加速和分配并立即在加热面上
薄膜蒸发器（无锡海源） 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。 它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。
1. 规格、参数、性能 1.1 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 1.2 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）1.3 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 （0.6MPa） 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℃104.5 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。 2.1 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
《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 ............................................................................. 1 (1)．设计课题 ....................................................................................................................... 2 (2)．设计条件 ....................................................................................................................... 2 (3).设计要求.......................................................................................................................... 2 (4).设计意义.......................................................................................................................... 2 (5).主要参考资料 .................................................................................................................. 3 二 设计方案的确定 ............................................................................................................. 3 三 设计计算 ......................................................................................................................... 4 3.1.总蒸发水量 ..................................................................................................................... 4 3.2.加热面积初算 ................................................................................................................. 4 （1）估算各效浓度 ............................................................................................................. 4 （2）沸点的初算 ................................................................................................................. 4 （3）温度差的计算 ............................................................................................................. 5 （4）计算两效蒸发水量1V ，2V 及加热蒸汽的消耗量1S ................................................. 6 （5）总传热系数K 的计算 ................................................................................................. 7 （6）分配有效温度差，计算传热面积 ............................................................................. 9 3.3.重算两效传热面积 ....................................................................................................... 10 （1）第一次重算 ............................................................................................................... 10 3.4 计算结果 ...................................................................................................................... 11 四 蒸发器主要工艺尺寸的计算 (13) 五 简图-----------------------------------------------------------------------------------------------------13 （1）工艺流程图-----------------------------------------------------------------------------------------13 （2）细节图-----------------------------------------------------------------------------------------------14
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。 刮膜蒸发器已在下述领域用于蒸发浓缩、脱溶、汽提、反应、脱气、除臭（气）味等为目的，取得了良好效果。 四、工作原理 物料从加热区的上方径向进入蒸发器；经布料器分布到蒸发器加热壁面，然后，旋转的刮膜器将物料连续均匀地加热面上刮成厚薄均匀的液膜，并以螺旋状向下推进。在此过程中，旋转的刮膜器保证连续和均匀的液膜产生高速湍流，并阻止液膜在加热面结焦、结垢，从而提高传总系数。轻组份被蒸发形成蒸汽流上升，经汽液分离器到达和蒸发器直接相连的外置冷凝器；重组份从蒸发器底部的锥体排出。一个独特的布料器不仅仅具有将物料均匀地泼向蒸发器内壁，防止物料溅到蒸发器内部喷入蒸汽流，还具有防止刚进入的物料在此处闪蒸，有利于泡沫的消除，物料只能沿着加热面蒸发。 在刮膜蒸发器的上部配有一个依据物料特性设计的离心式分离器，将上升蒸汽流中的液滴分离出来并返回布料器。 五、技术参数 型号、参数BM8 蒸发面积㎡8 蒸发工作压力Mpa 0.4 蒸发量550
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。
*************有限公司 三效蒸发结晶装置 操作说明书 一、安全事项 警告： 1.本装置电气控制柜内部严禁进水或受潮。 2.操作人员必须严格按照本公司所提供的操作说明操作。 3.操作人员必须具备基本的电气常识和机械常识，并经过培训考核合格后才能 操作。 4.严禁在无介质的状态下运转本装置。 5.严禁在介质蒸发干后，继续运转。 6.操作人员在操作之前应该注意到本装置的警示标志。 7.本装置安装有报警装置，一旦发现异常，立刻按照程序处理。 安全注意事项 1.请牢记停止开关的位置，以便出现异常时可以立即停机； 2.无论进行何种保养，检查，调整，请务必关闭机台及主开关； 3.停电时请关闭主电源开关。 安全标志 1.在机台上必要的地方张贴防止事故的警告等的安全标志，并请务必遵守标志 中显示的注意事项； 2.请勿剥除机台上所附的警告等安全标志，若标志丢失或因污损等原因使其无 法辩认时，请与本公司联系并设法替换。 二、设备基本组成 详见三效蒸发装置竣工图（PID图）。
三、操作说明 开车前的检查、准备工作： 1.操作人员必须事先经过培训后才能操作该设备，并遵循操作说明书的要求； 2.检查设备各法兰，阀门，管道有没有漏气，漏水的现象； 3.检查各泵的油位是否充足，应在二分之一处； 4.启动密封水泵，保证各泵有充足的冷却密封水供应； 5.提前确认相关连接部分，蒸汽系统、冷却水系统、配电室等，蒸汽、电、冷 却水、原水正常情况下开车； 6.开机前确保主电源正常，设备电源在接通状态。所有阀门在设定的开关状态， 仪表正常工作； 7.开机前确认浓缩装置原水池液位，浓缩装置物料槽在高液位时可以进行处理。 如不在设定液位时，需要处理，必须随时掌握处理进度； 8.本设备实现自动化，执行一键开机运行，设备按设置程序自动运行。 自动时，执行以下操作： 1.首次启动时需要往真空泵补水，。若真空泵之前有运行过，则无需再次补水。 此操作只需打开手动补水阀，补水完成请关闭手动补水阀。 2.真空泵的冷却是通过真空泵内循环的水循环冷却，系统启动首先启动冷却水 循环泵，开机前请检查确定冷却塔循环泵选择开关却换到自动状态，打开冷 却水管路手动阀。 3.真空泵确认正常后，触摸屏的选择开关切换到自动状态。 4.进料泵为一备一用，启动前确认进料手动阀是否打开，触摸屏的选择开关切 换到自动状态，根据原液槽和一效分离器的液位许可，两个液位都许可时， 自动启动。 5.一效进料电动阀是进料泵的出口电动阀，一效进料阀选择开关切换到自动状 态后，进料泵才可以切换到自动状态。二效、三效进料阀选择开关切换到自 动状态后，在分离器液位为L以下时自动打开，补充物料到H液位。 6.强制循环泵是密闭循环泵，密封需要自来水冷却，机封冷却水电磁阀控制冷 却自来水，机封冷却水电磁阀选择开关切换到自动状态，确认完冷却水电磁 阀后，强制循环泵选择开关切换到自动状态。
目录 一、产品简 介. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 二、设备特 点. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 三、技术参 数. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 四、工作原 理. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 五、操作规 程. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
六、维护与保 养. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 七、工艺流程 图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 一、产品简介 本设备广泛适用于葡萄糖、淀粉糖、低聚糖、饴糖、山梨醇、鲜奶、果汁、维C、麦芽糊精、化工、制药等水溶液的浓缩。并可广泛用于味精、酒精、鱼粉等行业的废液处理。 该设备在真空低温条件下进行连续操作，具有蒸发能力高、节能降耗、运行费用低、能最大地保持被处理物料原有的色、香、味和成份。在食品、医药、粮食深加工、饮料、轻工、环保、化工等许多行业均得到广泛的应用。 BNJM03型蒸发器（即三效降膜蒸发器）可以根据不同被处理物料的特点，设计成不同的工艺流程，也可根据不同用户要求配备自动化控制系统。 二、设备特点 A、接触物料材质：不锈钢SUS304。 B、设备由一、二、三效加热器，一、二、三效蒸发分离器、列管式冷凝器、热压泵、真空泵、物料泵、平衡罐、电控箱、工作台及所有管路、阀门组成。
薄膜蒸发器的工作原理 物料从加热区的上方径向进入薄膜蒸发器；经布料器分布到蒸发器加热壁面，然后，旋转的刮膜器将物料连续均匀地加热面上刮成厚薄均匀的液膜，并以螺旋状向下推进。在此过程中，旋转的刮膜器保证连续和均匀的液膜产生高速湍流，并阻止液膜在加热面结焦、结垢，从而提高传总系数。轻组份被蒸发形成蒸汽流上升，经汽液分离器到达和蒸发器直接相连的外置冷凝器；重组份从蒸发器底部的锥体排出。 一个独特的布料器不仅仅具有将物料均匀地泼向蒸发器内壁，防止物料溅到蒸发器内部喷入蒸汽流，还具有防止刚进入的物料在此处闪蒸，有利于泡沫的消除，物料只能沿着加热面蒸发。 在薄膜蒸发器的上部配有一个依据物料特性设计的离心式分离器，将上升蒸汽流中的液滴分离出来并返回布料器。 螺旋板式换热器的优缺点 1、优点：螺旋板式换热器结构紧凑，单位体积提供的传热面很大，如直径￠1500mm高1200mm的螺旋板换热器的传热面可达130m2。流体在螺旋板内允许流速较高，并且流体沿螺旋方向流动，滞流层薄，故传热系数大，传热效率高。此外还因流速大，脏物不易滞留。 2、缺点：螺旋板式换热器要求焊接质量高，检修比较困难。重量大，刚性差，螺旋板式换热器运输和安装时应特别注意。 生产实践证明，螺旋板式换热器与一般列管式换热器相比是不容易堵塞的，尤其是泥沙、小贝壳等悬浮颗粒杂质不易在螺旋通道内沉积，分析其原因；一是因为它是单通道杂质在通道内的沉积一形成周转的流还就会提高至把它冲掉，二事故因为螺旋通道内没有死角，杂质容易被冲出。 二、搪瓷反应釜使用过程中注意事项 1）搪瓷反应釜加入物料不应超过公称容量，也不允许加入少量物料或空罐加热。物料加 入设备内应严防夹带块状金属或杂物，对于大块硬质物料粉碎后加入。尽量减小物料与罐壁之间的温差，避免冷罐加热或热罐加冷料。; 2）使用带夹套的搪瓷反应釜时，加热或冷却要缓慢进行，采用蒸汽加热时，夹套内先通入0.1Mpa的蒸汽保持15分钟后再升压，直至升到操作压力，但不得超过设计压力。 3）搪瓷反应釜在设计压力下的工作温度范围为0~200°。 4）搪瓷设备一定要避免使用铁棒、铁铲在设备内搅拌，如确实需要，可用木棒、竹条进行操作。 5）机械密封腔内的润滑液（密封液）应保证清洁，不得夹带固体颗粒。 6）应该建立搪瓷设备使用与维护制度，确保设备正常运转。 7）定期经常检查搪瓷衬里、传动部件、密封情况是否正常，若发现异常应及时处理。 8）搪瓷表面粘附的物料若需清理，应用木、竹、塑料等非金属器具进行清楚，严禁使用金属器具。 9）经常加注传动部件、放料阀丝杆润滑液，保证其良好运行。 10）设备应保持清洁，夹套中的污物和氧化铁影响传热效果，最好每月清洗一次。 11）夹套内若使用除垢剂时，应在短时间内完成，然后用清水对夹套内反复冲洗。