外热式管外沸腾自然循环蒸发器(精)
蒸发器形式的选择
蒸发器形式的选择
一，蒸发器的分类：
1、循环型（非模式）蒸发器包括：中央循环管式（标准式）蒸发器、悬筐式蒸发器、外热式蒸发器、强制循环蒸发器。
2单程型（膜式）蒸发器包括：升膜式蒸发器、降膜式蒸发器、升降膜式蒸发器石家庄博特王工，180三儿齐齐零三六八。
二、蒸发器的出选型
要想选择一个合适的蒸发器，首先要要对蒸发器的每种行是进行了解，然后结合自己的产品要达到的效果来进行初选然后再结合设备的造价和运行成本的限制进行进一步选择。
比如说你是进行产品浓缩的，将牛奶，果汁，糖浆进行浓缩，就可以选则膜式蒸发器，因为这样选蒸发效率高，造价和运行成本也会下降一些，然而如果是蒸发结晶出盐的，就要选择非膜式蒸发器，原因呢很简单，这是工艺所决定的，如果选择膜式的，晶体就会很快析出，然后粘结在换热器内壁上面，导致管路堵塞，设备的故障，或不能使用，非膜式强制循环式就不会出现这种情况，强制循环式蒸发器，依靠泵的强制循环带动是液体的流动速度保持在一定范围内，保证结晶体不会出现在换热器的管壁上，还有就是换热器内的液体的形式是灌满蒸发器的，而不是薄薄的一层膜，这样就不会导致晶体迅速的析出，和存在换热器内壁断流，干管的现象发生，从而解决了换热器堵塞的情况。
选对换热器的形式是做一套蒸发系统最基本的要求，初此之外还有好多因素制约着蒸发器的好用程度，及使用寿命等。
[工学]食品工程原理06蒸发
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料液
2. 强制循环式蒸发器
5
二次蒸气
4
优点：适用于粘度大、易
1-加热室 2-循环泵
结晶、易结垢物料
加热 蒸气 3 1 完成液
3-循环管 4-蒸发室
5-除沫器
的蒸发循环速度大
小可调节，传热系 数较大。 缺点：动力消耗大。
2
（二）非循环型蒸发器（单程蒸发器）
1. 单程型蒸发器的特点 1
应用：
适于处理蒸发量大的稀溶液以及热敏性 或易生泡的溶液；不适于处理高粘度、 有结晶析出或易结垢的溶液。
3. 降膜式蒸发器
结构：
其加热室与升膜式蒸发器类似。
原理：
原料液由加热室顶部加入，经管端的液体 分布器均匀地流入加热管内，在溶液自身 重力作用下，溶液沿管内壁呈膜状下流， 并进行蒸发。
要求：
为了使溶液能在壁上均匀分布，且防止二 次蒸气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。
（2）加热蒸气消耗量（热量衡算）
对蒸发器作热量衡算，当加热蒸汽在饱和温度下排出 时，有：
FhF SHS VHV Shs Php
式中：S —— 加热蒸汽消耗量，kg/s； hF，hP，hs — 加料液，完成液和冷凝水的热焓，kJ/kg HV，Hs—— 二次蒸汽和加热蒸汽的热焓，kJ/kg。
单效蒸发
二次蒸气不加利用而直接送到冷 凝器进行冷凝的蒸发操作。
将蒸发器产生的二次蒸气通到另外一
多效蒸发
个蒸发器作为加热蒸气，以便提高加 热蒸气（生蒸气）的利用率，这种串
联蒸发操作称为多效蒸发。
蒸发的目的
除去液态食品中的大量水分，减少包装、贮藏和运输费用。 提高制品浓度，获得浓缩的溶液直接作为产品或半成品。 使溶液达到适合于结晶操作的状态（饱和或过饱和浓度， 便于结晶操作。
化工总控工高级(蒸发基础知识)模拟试卷1(题后含答案及解析)
化工总控工高级（蒸发基础知识）模拟试卷1(题后含答案及解析) 题型有：1. 单项选择题 2. 判断题请判断下列各题正误。
3. 多项选择题单项选择题下列各题的备选答案中，只有一个是符合题意的。
1．热敏性物料宜采用( )蒸发器。
A．自然循环式B．强制循环式C．膜式D．都可以正确答案：C 涉及知识点：蒸发基础知识2．当溶液属于热敏感性物料的时候，可以采用的蒸发器是( )。
A．中央循环管式B．强制循环式C．外热式D．升膜式正确答案：D 涉及知识点：蒸发基础知识3．罐与罐之间进料不用泵，而是利用压差来输送且是用阀来控制流量的多效蒸发进料操作的是( )。
A．平行加料B．顺流加料C．逆流加料D．混合加料正确答案：B 涉及知识点：蒸发基础知识4．膜式蒸发器适用于( )的蒸发。
A．普通溶液B．热敏性溶液C．恒沸溶液D．不能确定正确答案：B 涉及知识点：蒸发基础知识5．随着溶液的浓缩，溶液中有微量结晶生成，且这种溶液又较易分解。
处理这种物料应选用的蒸发器为( )。
A．中央循环管式B．列文式C．升膜式D．强制循环式正确答案：C 涉及知识点：蒸发基础知识6．为了蒸发某种黏度随浓度和温度变化比较大的溶液，应采用( )。
A．并流加料流程B．逆流加料流程C．平流加料流程D．并流或平流正确答案：B 涉及知识点：蒸发基础知识7．夏季开启氨水、硝酸等挥发性液体瓶盖前，最适宜的处理方法是( )。
A．直接撬开B．敲打C．冷水冷D．微加热正确答案：C 涉及知识点：蒸发基础知识8．在蒸发操作中，若使溶液在( )下沸腾蒸发，可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差。
A．减B．常压C．加ND．变压正确答案：A 涉及知识点：蒸发基础知识9．氯碱生产中列文蒸发器加热室的管内、管外分别走( )。
A．蒸汽、碱液B．碱液、蒸汽C．蒸汽、蒸汽D．碱液、碱液正确答案：B 涉及知识点：蒸发基础知识10．蒸发器加热室的传热系数主要取决于( )。
A．内膜给热系数B．外膜给热系数C．壁面热导率D．溶液热导率正确答案：A 涉及知识点：蒸发基础知识11．拆换蒸发器视镜时，应使蒸发罐内的压力降为零，并穿戴好劳保用品，在( )拆换。
自然循环蒸发系统
影响循环推动力的因素
由公式：
p yd xj gh pxj ss gh pss p fl ,
可
知 运动压头越大，工质能克服的阻力越大，工质在循环回 路中的流速也越大，有利于水循环的安全。
1) : h , p yd ; 2) : ( xj ss ) , p yd ;
* p* pss xj
运动压头：自然循环回路中的循环推动力
称为运动压头，以pyd表示
p yd xj gh ss gh, 该压头将用于克服下降 管、 上升管及汽水分离装置 的阻力，即 p yd p xj pss p fl 有效压头：运动压头扣 pss、p fl , 即 除 pe p yd (pss p fl ) pe p xj
3．汽水分层
当锅炉的水冷壁管水平或接近水平布置，管中汽水混 合物流速不高时，因蒸汽比水轻，蒸汽便在管子上部流 动，水在管子下部流动，这种现象称为汽水分层。由于 蒸汽的导热性能差，管子上部容易过热烧坏。。 汽水分层易发生在水平或倾斜度小而且管中汽水混合 物流速过低的管子。这是由于汽、水的密度不同，汽倾 向在管子上部流动，水的密度大，在下部流动。若汽水 混合物流速过低，扰动混合作用小于分离作用，便产生 汽水分层。 因此，自然循环锅炉的水冷壁应避免水平和倾斜度小的 布置方式。 因此，汽水混合物的上升管或引出管不能水平布置，倾 斜度一般不应小于12°
p1 p0 xj gh pxj
工质在循环回路中流动时在A-A断面右侧的压力是：
p2 p0 ss gh pss p fl
工质在循环回路中稳定流动时在A-A断面左、右侧的 压力相等，即只有一个压力：P1=P2。经整理得：
化工原理上册课件第六章-蒸发课件
蒸发器的选型原则
①对物料的工艺特性有良好的适应性，如热敏 性、腐蚀性、结晶、结垢、黏性、发泡性等。 其中黏度在蒸发过程中的增加程度及结垢情况 应给予特别注意。 ②满足生产工艺对完成液质和量的要求。 ③结构简单，操作可靠，造价和操作费用低廉， 经济合理，维修方便。 常用蒸发器的主要性能和适用场合列于表6-3中
Dr W (H cW t1) Fc0 (t1 t0 ) QL
加热 蒸汽 供热
下使汽水化在成t1 二次蒸汽
将原料液 由至t沸0升点温t1
热损 失
42
二．热量衡算
近似取 H cW t1 r ' 水在t1℃的汽化热
则有
D Wr Fc0 (t1 t0 ) QL r
若原料液在沸点下加入蒸发器并忽略热损失，则
1．溶质存在引起的沸点升高Δ′
' tB T '
溶液的 沸点
与溶液压力 相等时水的
沸点
50
二．溶液沸点升高的计算
溶液沸点： 与操作压力、溶液种类及其组成有关。
获取
查手册——附录中 估算——杜林规则（Duhring’s rule）
51
二．溶液沸点升高的计算
杜林规则（Duhring’s rule）
二．热量衡算
加热蒸汽消耗量
D WH ' (F W )h1 Fh0 QL r
蒸发器的热负荷
加热蒸汽的 冷凝潜热
Q Dr WH ' (F W )h1 Fh0 QL
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二．热量衡算
2. 可忽略溶液稀释热的情况 大多数溶液在溶质含量不太高时，其稀释热
不显著常可忽略。对于这类溶液，其焓值可由比 热容近似计算。以0℃的溶液为基准，则
34
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。
蒸发器的结构和类型.
职业教育环境监测与治理技术专业教学资源库《化工单元操作》课程
项目九
蒸发及设备操作
任务一、蒸发流程的确定和主体设备的选择 ---蒸发器结构和类型
大庆职业学院
蒸发设备
根据蒸发器中溶液的流动情况，把蒸发器分为循环型与非循环型（单 程型）两类。
（一）循环型蒸发器
特点：溶液在蒸发器中循环流动，溶液在蒸发器内停留时间长，溶液 浓度接近于完成液浓度。 由于引起循环运动的原因不同，分为自然循环型和强制循环型两类。
2 . 降膜蒸发器 原理：溶液预热后由加热室顶 部加入，经管端的液体分布器 均匀分配在各加热管内，在重 力作用下沿管内壁呈膜状向下 流动并进行蒸发，汽液混合物 从管下端流出，进入分离室， 汽、液分离后，完成液由分离 室底部排出。 适用：浓度高、粘度较大的溶
液。
不适用：易结晶、结垢的溶液。
这类蒸发器操作良好的关键是使溶液呈均匀的膜状沿各管内壁 向下流动，为此在每根加热管的顶部设置液体分布器。
4. 列文蒸发器 特点：在加热室上部设置沸腾室，加 热室的溶液由于受到上方沸腾室液柱 产生的压力作用，沸点升高使溶液不 在加热管中沸腾，上升到沸腾室时才
开始沸腾汽化。
优点：流动阻力小；循环速度高；传 热效果好；加热管内不易堵塞。
缺点：设备费高；厂房高，耗用金属
多。 适于处理有晶体析出或易结垢的溶液。
4.刮板薄膜蒸发器 原理：它的壳体外部装有加热蒸汽 夹套，壳体内装有旋转刮片。料液 由蒸发器上部沿切线方向加入后， 在重力和旋转刮片刮带下，溶液在 壳体内壁上形成旋转下降的液膜， 并在下降过程中不断被蒸发浓缩， 在底部得到完成液。 适用：易结晶、易结垢、高粘度的 溶液。 缺点：结构复杂，动力消耗大，传 热面积小，处理能力低。
化工原理试题库(总).
第5章蒸发一、选择题1.以下蒸发器属于自然循环型蒸发器的是（）蒸发器。
A、强制循环型B、升膜C、浸没燃烧D、外热式2.与加压、常压蒸发器相比，采用真空蒸发可使蒸发器的传热面积（），温度差（），总传热系数（）。
A、增大B、减小C、不变D、不确定3.蒸发操作能持续进行的必要条件是( )。
A、热能的不断供应，冷凝水的及时排除。
B、热能的不断供应，生成蒸气的不断排除。
C、把二次蒸气通入下一效作为热源蒸气。
D、采用多效操作，通常使用2-3效。
4.蒸发操作通常采用( )加热。
A、电加热法B、烟道气加热C、直接水蒸气加热D、间接饱和水蒸气加热5.以下哪一条不是减压蒸发的优点( )。
A、可以利用低压蒸气或废汽作为加热剂B、可用以浓缩不耐高温的溶液C、可减少蒸发器的热损失D、可以自动地使溶液流到下一效，不需泵输送6.多效蒸发流程通常有三种方式，以下哪一种是错误的( )。
A、顺流B、逆流C、错流D、平流7.中央循环管式蒸发器中液体的流动称为( )。
A、自然循环B、强制循环C、自然沸腾D、强制沸腾8.蒸发操作中，二次蒸气的冷凝通常采用( )。
A、间壁式冷凝B、混合式冷凝C、蓄热式冷凝D、自然冷凝9.单效蒸发器计算中D／W 称为单位蒸汽消耗量，如原料液的沸点为393K，下列哪种情况D/W最大? ( )。
A、原料液在293K时加入蒸发器B、原料液在390K时加入蒸发器C、原料液在393K时加入蒸发器D、原料液在395K时加入蒸发器10.蒸发过程温度差损失之一是由于溶质存在，使溶液（）所致。
A、沸点升高B、沸点降低C、蒸汽压升高11.属于单程型的蒸发器是（）。
A、中央循环管式蒸发器B、外热式蒸发器C、降膜蒸发器D、悬筐式蒸发器二、填空题1.蒸发操作所用的设备称为________。
2.蒸发操作中，加热溶液用的蒸汽称为________，蒸发出的蒸汽称为________。
3.按二次蒸汽是否被利用，蒸发分为________和________；按操作压强大小，蒸发分为________、________和________；按蒸发方式不同，蒸发分为________和________。
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●附：普通外热式蔫发器与改型外热式蔫发器的对比名称
普通外热式蒸发器外热式自然循环蒸发器无拂腾管，蒸发介质在加热管内沸腾．改型外热式蒸发器外热式管外沸腾自然循环蒸发器有拂腾臂，蒸发介质在加热管上部的讳■ 管中沸腾．主不要循环管撮小，当于加热臂横截面积的２～３．循环管大，当于加热臂横靛面积的１１５．相５０相～．倍同设备总高度低．价低廉．造点设备总高度较高，价较普通外热式蒸发嚣高．造可适用于粘度大、易结疤溶镀的蒸发．不适用于粘度大，易结疤溶液的蒸发。
（９６．１８）参考文献［］张受｛６蓑主编，化工手册＇Ｐ２０：‘ ，。
６４建术出版社（９７．１８）［］卢赤杰，１化学工程，６，２１曲）［］２（９。
［］ＰＲｎＫｌｎ，ｈｒｈ．４，７（９７．２。
ｍｒｈａＣｅ。
ｇ１，￣］１８）ｓｔＩ［］上海化工学院等绾．化学工程，化学工业出３《，版社（９０。
１８）［］河北省石油化工规划设计院，７１程设计７８３工项目．Ｉ］无锯轻工业学院、津轻工业学院编，食品工Ｓ天‘ 厂机械与设备＇轻工业出版社（９９．．１７）［］燕山石油化学总公司设计院，州化学工业公９兰司化工设计院编，钢制列管式同定管扳换热。
器结构设计手册，工部设备设计技术中心化站（９４．１８）［］新疆蘖家胡化工厂，管外沸腾蒸发器的实践｛。
与认识１７）（９６．［］ＥＡ．特可娃［］编，叙田等译，淀粉与５．施苏等吴Ｅ糖浆生产手册）中国农村技木发展吝询公司，欢迎订阅《工设计》化“Ｅ设计》由国家科委（Ｏ国科发情字５４号文批准的全国性化工设计行业的科技类工是９）３刊物，化工部委托由化工部第八设计院主办。
刊有部基建司，国化学工程总公司，属各受本中部设计院，关石化、有医药的设计院以及部分省设计院的代表组成的阵容强大的编委会，化工部潘连生副部长担任名誉主任委员本刊宗旨是宣传和贯彻国家有关基本建设及设计工作的方针、策，结和传播化工设计政总技术和管理的经验与
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