1、-學校報告蝴蝶圖案 | Pick the date . z. . . . . 資料. . .* * 班級 蒸發(fā)器的構造和設計蒸發(fā)器的構造2循環(huán)型(非膜式)蒸發(fā)器2膜式(單程型)蒸發(fā)器3蒸發(fā)器的設計5蒸發(fā)器的選擇5蒸發(fā)工藝的設計計算5蒸發(fā)器的主要構造工藝尺寸的設計6蒸發(fā)裝置的輔助設備的設計8蒸發(fā)器主要由加熱室及別離室組成。按加熱室的構造和操作時溶液的流動情況，可將工業(yè)中常用間接加熱蒸發(fā)器分為循環(huán)型(非膜式)和單程型(膜式)兩大類。一、循環(huán)型(非膜式)蒸發(fā)器這類蒸發(fā)器的特點是溶液在蒸發(fā)器內作連續(xù)的循環(huán)運動，以提高傳熱效果、緩和溶液結垢情況。由于引起循環(huán)運動的原因不同，可分為自然循環(huán)和強制循環(huán)兩種類

2、型。前者是由于溶液在加熱室不同位置上的受熱程度不同，產生了密度差而引起的循環(huán)運動；后者是依靠外加動力迫使溶液沿一個方向作循環(huán)流動。中央循環(huán)管式(或標準式)蒸發(fā)器。2懸筐式蒸發(fā)器二、膜式(單程型)蒸發(fā)器上述各種蒸發(fā)器的主要缺點是加熱室內滯料量大，致使物料在高溫下停留時間長，特別不適于處理熱敏性物料。在膜式蒸發(fā)器內，溶液只通過加熱室一次即可濃縮到需要的濃度，停留時間僅為數秒或十余秒鐘。操作過程中溶液沿加熱管壁呈傳熱一)升膜蒸發(fā)器一)升膜蒸發(fā)器升膜蒸發(fā)器的構造如下圖，加熱室由單根或多根垂直管組成，加熱管長徑之比為100150，管徑在2550mm之間。原料液經預熱到達沸點或接近沸點后，由加熱室底部引入

3、管內，為高速上升的二次蒸汽帶動，沿壁面邊呈膜狀流動、邊進展蒸發(fā)，在加熱室頂部可到達所需的濃度，完成液由別離器底部排出。二次蒸汽在加熱管內的速度不應小于l0ms，一般為2050ms，減壓下可高達100160ms或更高。(二)降膜蒸發(fā)器假設蒸發(fā)濃度或粘度較大的溶液，可采用降膜蒸發(fā)器，它的加熱室與升膜蒸發(fā)器類似。原料液由加熱室頂部參加，經管端的液體分布器均勻地流人加熱管內，在溶液本身的重力作用下，溶液沿管內壁呈膜狀下流，并進展蒸發(fā)。為了使溶液能在壁上均勻布膜，且防止二次蒸汽由加熱管頂端直接竄出，加熱管頂部必須設置加工良好的液體分布器。2| 蒸發(fā)器的設計蒸發(fā)器的選擇隨著工業(yè)技術的開展，新型蒸發(fā)設備不斷

4、出現。在工業(yè)中常用的間接加熱蒸發(fā)器分別為循環(huán)型和單程型兩大類。循環(huán)型的蒸發(fā)器中有中央循環(huán)管式、懸框式、外加熱式、列文式及強制循環(huán)管等，單程型的蒸發(fā)器有升膜式、降膜式、升-降膜式等。我們要根據蒸發(fā)的操作條件及各項要求選擇適宜的蒸發(fā)器。我們以中央循環(huán)管式蒸發(fā)器為例。蒸發(fā)操作條件確實定主要指蒸發(fā)器加熱蒸汽的壓強或溫度，冷凝器的操作壓強或溫度確實定，正確選擇蒸發(fā)的操作條件，對保證產品質量和降低能耗極為重要。蒸發(fā)工藝的設計計算多效蒸發(fā)工藝計算的主要依據是物料衡算、熱量衡算及傳熱速率方程。計算的主要工程有：加熱蒸汽生蒸汽的消耗量，各效溶劑蒸發(fā)量，以及各效的傳熱面積。計算的參數有：料液的流量、溫度和濃度，最

5、終完成液的濃度，加熱蒸汽的壓強和冷凝器中的壓強等。多效蒸發(fā)的計算一般采用試差法。 1 根據工藝要求及溶液的性質，確定蒸發(fā)的操作條件如加熱蒸汽壓強及冷凝器的壓強，蒸發(fā)器的形式、流程和效數。 2 根據生產經歷數據，初步估計各效蒸發(fā)量和各效完成液的濃度。 3 根據經歷假設蒸汽通過各效的壓強降相等，估算各效溶液沸點和有效總溫差。 4 根據蒸發(fā)器的焓衡算，求各效的蒸發(fā)量和傳熱量。 5 根據傳熱速率方程計算各效的傳熱面積。假設求得的各效傳熱面積不相等，重新分配有效溫度差，重復步驟3)至5，直到所求得各效傳熱面積相等為止。蒸發(fā)器的主要構造工藝尺寸的設計中央循環(huán)管式蒸發(fā)器主體分為加熱室和別離室，加熱室由直立的

6、加熱管束組成，管束中間為一根直徑較大的中央循環(huán)管；別離室是汽液別離的空間。其主要構造尺寸包括：加熱室和別離室的直徑和高度；加熱管和循環(huán)管的規(guī)格，長度及在花板上的排列方式等。這些尺寸確實定取決于工藝計算結果，主要是傳熱面積。 我們選取的中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的計算方法如下：1加熱管通常選用mm5.225，mm5.238，mm5.357等幾種規(guī)格的無縫鋼管，長度一般為2-6m。管子長度的選擇應根據溶液結垢的難易程度，溶液的起泡性和廠房的高度等因素綜合考慮。本次設計加熱管選用mm5.238長度為3 m的無縫鋼管。由下式估算所需管數：根式中 蒸發(fā)器的傳熱面積，；加熱管的管徑，；加熱管長度，。因加熱管固定在

7、管板上，考慮到管板厚度占據的傳熱面積，計算時的管長用L-0.1m。為完成傳熱任務所需的最小實際管數n只有在管板上排列加熱管后才能確定。2循環(huán)管的截面積是根據使循環(huán)阻力盡量減少的原則來考慮的。其截面積可以取加熱管總截面積的40100，假設以表示循環(huán)管內徑，則：對于加熱面積小的蒸發(fā)器，應取較大的的百分數。3加熱室的內徑取決于加熱管和循環(huán)管的規(guī)格、數目及在管板上的排列方式。加熱管在管板上的排列方式有三角形、正方形、同心圓等，目前以三角形居多。管心距t為相鄰兩管中心線之間的距離，t一般為加熱管外徑的1.25-1.5倍。目前在換熱器設計中，管心距的數值已經標準化，管子規(guī)格確定后，相應的管心距則為定值。表

8、3-1 三角形排列時加熱管直徑與管心距的關系加熱管外徑，mm19253857管心距t,mm25324870加熱室內徑和加熱管數采用作圖法來確定，具體做法是：先計算管束中心線上管束，管子按正三角形排列時，管子按正方形排列時，式中n總加熱管數4別離室的直徑和高度取決于別離室的體積，而別離室的體積又與二次蒸汽的體積流量及蒸發(fā)體積強度有關。別離室體積的計算式:式中V別離室的體積，；*效蒸發(fā)器的二次蒸汽流量，kg/h；*效蒸發(fā)器的二次蒸汽密度，U蒸發(fā)體積強度，即每立方米別離室每秒鐘產生的二次蒸汽量，一般允許值為。四、蒸發(fā)裝置的輔助設備的設計蒸發(fā)裝置的輔助設備主要包括氣液別離器與蒸汽冷凝器。1氣液別離器蒸發(fā)操作時，二次蒸汽中夾帶大量的液體，雖在別離室得到初步別離，但為了防止有用的產品損失或污染冷凝液體，還需設置氣液別離器，以使霧沫中的液體聚集并與二次蒸汽別離，故氣液別離器又稱為捕沫器或除沫器。其類型很多，設置在蒸發(fā)器別離室頂部的有簡易式、慣性式及網式除沫器等，在蒸發(fā)器外部的有折流式、旋流式及離心式除沫器等。2蒸汽冷凝器汽冷凝器的作用是用冷卻水將二次蒸汽冷凝。當二次蒸汽為有價值的產品需要回收或會嚴重污染冷卻水時，應采用間壁式冷卻器，如列管式、板