课程设计--并流三效蒸发器

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1、 1 1 概述与设计方案的选择 1.1 概述 1.1.1 蒸发设备的分类 常用蒸发器主要由加热室和分离室两部分构成。蒸发器的多种结构型式即在于加热室 和分离室结构的多样性及其组合方式的变化。按照蒸发器在溶液中的流动情况，可将蒸发 器分为循环型和单程型两大类。 （1）循环型蒸发器： 其特点是溶液在蒸发器中作循环流动。根据引起溶液循环流动原理的不同，又可分为 自然循环式和强制循环式两种类别。显然，强制循环蒸发器式依靠外加动力造成溶液在蒸 发器中的循环流动，而自然循环式是依靠溶液在蒸发器中不同部位的密度差引起的自然循 环流动。 表 1-1 常用循环型蒸发器的结构特点及主要性能汇总 型式 结构特点 优

2、点 缺点 中央循环管式 （自然循环式和强制循 环式） 加热时中央循环管和加 热管内溶液受热程度不 同，同时因加热管内蒸汽 上升的抽吸作用使溶液 产生由加热管上升，中央 循环管下降的不断流动， 从而提高了传热系数，强 化了蒸发过程。在管内安 装一旋桨式搅拌器，即构 成强制循环式蒸发器。 1.构造简单， 操作可 靠 2.传热效果较好 3.投资费用较少 1.清洗和检修较麻烦 2.溶液循环速度较低（搅拌式可 提速 23 倍） 3.因溶液的循环使蒸发器中溶液 的组成总是接近于完成液组成， 溶液沸点升高明显，传热温差减 小，粘度较大，影响传热效果 悬框式 加热室像个悬框挂在蒸 发器壳体内的下部，溶液 沿加

3、热室与壳体形成的 环隙下降，沿加热管上 升，不断循环流动 1.循环速度较前者 大 2.蒸发器外壳接触 的是温度较低的沸 腾溶液，热损失少 1.结构较复杂 2.单位传热面积用金属量最多 2 3.便与检修和更换 4.适用于蒸发易结 垢或有晶体析出的 液体 列文式 在加热管上部附加一段 直管，由于其静压抑制了 加热管中溶液的沸腾，减 少了结垢的可能性，在直 管上部装有立式隔板，使 沸腾产生的气泡受到限 制，与液体形成均匀混合 物上升，这样循环管中的 汽液混合物之间产生较 大的密度差和推动力，故 循环速度增大 1.可避免在加热管 中析出晶体， 减轻加 热管表面上污垢的 形成 2.传热效果较好 3.适用

4、于处理有结 晶析出的溶液 1.设备高达，消耗金属材料多， 需要高大厂房 2.液柱静压引起的温度差损失较 大，要求加热蒸汽压力较大 3.必须保持在较大温差下操作 强制循环式 溶液的的循环借助外力 作用，如用泵迫使溶液想 一定方向流动 1.传热系数较自然 循环式蒸发器大 2.适用于高粘度、 易 结垢、 易结晶的溶液 3.加热蒸汽与溶液 之间的温度差较小 时(35)，仍可进行 操作 动力消耗大，单位传热面积耗费 功率达 0.40.8 2 /kmw 浸没燃烧式 高温烟道气直接通入待 蒸发溶液中，使溶液沸腾 汽化 1.结构简单 2.传热速率快， 效率 高，适用于易结垢、 易结晶或有腐蚀性 的溶液 1.二次蒸汽难以再利用 2.不适用于热敏性或不能被烟道 气污染的物料 3 （2）单程型蒸发器 单程型蒸发器的特点是溶液沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发，一次通过加热 室即可达到所要求的组成。其突出特点是传热效率高，蒸发速率快，溶液在蒸发器内停留 时间短，特别适用于热敏性物料的蒸发，因而在食品、生物制品。制药等工业部门得到广 泛应用。 根据物料在蒸发器内的流动方向及成膜原因的不同， 单程型蒸