三效蒸发装置设计说明书
. . .页脚 化工原理课程设计 –––––三效蒸发装置设计
班 级: 高073（杏） 姓 名: 彪 指导老师: 朱 国 华 . .
.页脚 化工原理课程设计任务书
设计题目：三效标准（外加热）式蒸发器的设计 原始数据： 1、 处理量（kg/h）： 3500 2、 初始温度（C）： 20 3、 初始浓度（%）： 10 4、 完成液浓度（%）： 45 工艺特点： 1、 并流操作； 2、 进料温度； 3、 抽出额外蒸汽量： E1=0；E2=0； 4、 加热蒸汽压强（kg/cm2绝压） 6 5、 末效真空度（mmHg 表压） 620 设计容： 1、 蒸发器的工艺计算和结构设计 2、 混合冷凝器的设计或选型 3、 预热器的设计或选型 4、 泵的设计或选型 设计要求： 1、 画一详细（最好带控制点的）工艺流程图 2、 编写一份规的设计说明书 . .
.页脚 目录 第一章 蒸发装置的设计…………………………………………………………( 1 )
第一节 设计方案简介…………………………………………………………( 2 ) 第二章 工艺流程草图及说明…………………………………………………… ( 4 )
第三章 工艺计算及主体结构计算………………………………………………( 5 )
第一节 多效蒸发的工艺计算…………………………………………………( 5 ) 第二节 蒸发器的主要结构尺寸计算……………………………………………… ( 14 )
第四章 蒸发装置的辅助设备……………………………………………………( 19 )
第五章 主要设备强度计算及校核………………………………………………( 22 )
第六章 设计一览表及总结………………………………………………………( 23 )
参考文献……………………………………………………………………………………( 25 ) . .
.页脚 第一章 蒸发装置的设计 本章符号说明 英文字母 希腊字母 c — 比热容，kJ/(㎏·℃)； — 对流传热系数，W/(m2·℃)；
d — 管径, m； — 温度差损失，℃；
D — 直径, m； — 有限差值；
D — 加热蒸汽消耗量, kg/h； —
误差；
e — 单位蒸汽消耗量, kg/kg； — 热损失系数；
f — 校正系数； — 阻力系数；
F — 进料量, kg/h； — 导热系数，W/(m·℃)；
g — 重力加速度, m/s2； — 黏度，Pa·s；
h — 高度, m； — 密度，kg/ m3；
H — 高度, m； — 总和； k — 杜林线的斜率； — 系数。
K — 总传热系数, W/(m2·℃)；
下标
L — 液面高度，m； 1、2、3 — 效数的序号；
L — 淋水板间距, m； 0 — 进料量；
n — 效数； A — 仅考虑溶液蒸汽压降低；
n — 管数； i — 侧的；
n — 第n效，效数序号； K — 冷凝器的；
p — 压强, Pa； L — 溶液的；
q — 热通量, W/ m2； m — 平均；
Q — 传热速度, W； o — 外侧的；
r — 汽化热, kJ/㎏； p — 压强；
R — 热阻, m2·℃/W； s — 污垢的；
S — 传热面积, m2； s — 秒；
t — 溶液的沸点, ℃； V — 蒸汽的；
t — 管心距, m； W — 水的；
T — 蒸汽的温度, ℃； w— 壁面的。
u — 流速, m/s； 上标
U — 蒸发强度, kg/( m2·h)； △′— 二次蒸汽的；
V — 体积流量, m3/s； △′— 因溶液蒸汽压下降而引起的； W — 蒸发量, kg/h； △″— 因液柱静压强而引起的； W — 质量流量, kg/s；
x — 溶液的质量分数
. .
.页脚 第一节 设计方案简介 蒸发操作是将含有不挥发溶质的溶液加热沸腾，将其中的挥发性溶剂部分溶化，目的主要是获得浓缩的溶液，有时也为得到纯净的溶剂。蒸发装置的设计任务是：确定蒸发的操作条件、蒸发器的形式及蒸发流程；进行工艺计算，确定蒸发器的传热面积及结构尺寸。 一、 蒸发器的类型与选择 随着工业技术的发展，新型蒸发器不断出现。在工业中常用的间接加热蒸发器分为循环型和单程型两大类。循环型的蒸发器中有中央循环管式、悬筐式、外加热式、列文式及强制循环式等，单程型的蒸发器有升膜式、降膜式、升—降膜式及刮板式等。本次实验主要探讨外加热式循环蒸发器，其结构特点和适用的场合如表1-1所示。 表1-1 外加热蒸发器的结构特点与性能 形式 结构特点 优点 缺点
外加热式 料液在加热管中沸腾形成汽液两相流，与管中未沸腾的料液间产生密度差，从而产生溶液的循环。由于循环管在加热室外部，使溶液循环具有较大的推动力 1、 便于清洗和更换，同时降低了蒸发器总高度 2、 循环速度大，加热面积不受限制，可达数百甚至上千平方米，并可设置多个加热器 加热管较长，有效温度差要求较大，限制了多效使用
随着医药、生物、食品等工业的飞速发展，蒸发设备及蒸发技术不断改进和创新。其发展趋势大致有如下几个方面。 （一）开发新型、高效蒸发器 新型、高效蒸发器的研究开发有如下途径： 1、研制设备更加紧凑，提高液体速度，增加液膜湍动，缩短料液在设备中停留时间胡高效、节能型蒸发器。2、通过改进加热表面形状来提高加热效果。3、在蒸发器中插入不同形式的湍流元件，可使沸腾液体侧的对流传热系数提高50%以上。4、不同结构蒸发器的组合，如长管降膜——短管自然循环组合式蒸发器，不但提高了传热速率，而且减缓胃结垢速率。 （二）蒸发与其他单元操作相结合 将蒸发与其他化工单元操作结合，构成集成式的工艺流程，如蒸发干燥、蒸发分馏、蒸发结晶等。其中最具代表性胡是强制循环蒸发结晶器及奥斯陆型蒸发结晶器，可在一个系统同时完成加热、蒸发及结晶等过程。 （三）蒸发器传热的强化及防除垢技术 蒸发器传热的强化及防除垢技术是科研工作者关注的课题之一。目前研究成果有：1、在蒸发器插入多种形式的湍流元件，通过改变加热表面形状或其他增加液膜湍动措施来强化传热，并减缓结垢；2、通过改变料液性质来提高传热效果，如加入适当的表面活性剂可使总传热系数成倍提高；加入适当阻垢剂，则可抑制结垢；3、气——液——固三相流化床蒸发器在蒸发中的防除垢及强化传热效果十分显著，具有高效、多功能、易操作等一系列优点。 面对种类繁多的蒸发器，选用时主要应考虑如下原则： （1） 要有较高的传热系数，能满足生产工艺的要求。 . . .页脚 （2） 生产能力较大。 （3） 构造简单，操作维修方便。 （4） 能适应所蒸发物料的工艺特性。 蒸发物料的物理、化学性质常常使一些传热系数高的蒸发器在使用上受到限制。因此，在选型时，能否适应所蒸发物料的工艺特性，是首要考虑的因素。 蒸发物料的工艺特性包括粘度、热敏性、结垢、有无结晶析出、发泡性及腐蚀性等。 （1） 对于粘度大的物料不适宜选择自然循环型，选用强制循环型或降膜式蒸发器为宜。通常，自然循环型适用的粘度围为0.01~0.1Pa.s。 （2） 对于热敏性物料应选用停留时间短的各种膜式蒸发器设备，且常用真空操作以降低料液的沸点和受热程度。 （3） 对易结垢的料液，宜选取管流速大的强制循环蒸发器。 （4） 有结晶析出的物料，一般应采用管外沸腾型蒸发器，如强制循环式、外加热式等。 （5） 对易发泡的物料，可采用升膜式蒸发器，高速的二次蒸汽具有破泡作用；强制循环式及外加热式具有较大的料液速度，能抑制气泡生长，可采用。对发泡严重的物料，可加入微量的消泡剂。 （6） 对处理腐蚀性物料的蒸发器，应选用耐腐蚀的材料，如不透性石墨及合金材料等。 二、多效蒸发的效数与流程 （一）效数的确定 利用多效蒸发的目的，是为了充分利用热能，即通过蒸发过程中二次蒸汽的再利用，以减少生蒸汽的消耗，从而提高了蒸发装置的经济性。表1-2为不同效数蒸发装置的蒸汽消耗量，其中实际蒸汽消耗量包括蒸发装置的各项热量损失。 表1-2 不同效数蒸发装置的蒸汽消耗量 理论蒸汽消耗量 实际蒸汽消耗量 蒸发1kg水 所需蒸汽量 Kg蒸汽／kg水 1kg蒸气 蒸发水量 Kg水／kg蒸汽 蒸发1kg水 所需蒸汽量 Kg蒸汽／kg水 1kg蒸气 蒸发水量 Kg水／kg蒸汽 本装置若再增加一效可节约蒸汽 % 单效 1 1 1.1 0.91 93
二效 0.5 2 0.57 1.754 30 三效 0.33 3 0.4 2.5 25 四效 0.25 4 0.3 3.33 10 五效 0.2 5 0.27 3.7 7 由上表看出，随效数增多，蒸汽节约越多，但不是效数越多越好，多效蒸发的效数受经济和技术因素的限制。 经济上的限制是指效数超过一定值时经济上不合理。在多效蒸发器中，随着效数的增加，总蒸发量相同时所需的生蒸汽量减少，使操作费用降低，但效数越多，设备费用越多。而且随着效数的增加，所节约的生蒸汽量越来越少。从表1-2中可明显看出，从单效改为双效生蒸汽节约93%,但由四效改为五效仅节约生蒸汽10%。所以不能无限制地增加效数，最适宜的效数应使设备费和操作费总和为最小。 技术上的限制效数过多，蒸发操作将难以进行。一般工业生产中加热蒸汽压强和冷凝器的
三效并流蒸发器的设计讲解
三效并流蒸发器的设计：处理量（㎏/h ）4500，初始温度为20℃，初始浓度5%，完成液浓度为40%，加热蒸汽压强为5at(绝压)，末效真空度为600mmHg(表压)，试计算所需的蒸发器的传热面积。
解：1、 计算总蒸发量：W=F(1-X 0/X 3=4500(1-0.05/0.40)=3937.5㎏/h 2、 估算各效蒸发量： 假设：W 1:W 2:W 3=1:1.1:1.2 W=W 1+W 2+W 3=3.3W 1=3937.5 W 1=1193㎏/h W 2=1312㎏/h W 3=1432㎏/h3、 估算各效浓度： X 1=1W -F X F ⨯=(4500×0.05)/(4500-1193)=0.068X 2=4500×0.05/(4500-1193-1312)=0.113 X 3=0.44、 分配各效压强 假设各效间压降相等P 1=5×98.07+101.33=592KPaP K =101.33-600×133.32×10-3=21KPa ΔP=(592-21)/3=571/3=190KPa则各效蒸发室的压强（二次蒸汽压强）为： P 1/=P 1-ΔP=592-190=402KPaP 2/=P 1-2ΔP=592-2×190=212KPa P 3/=P K =21KPa由各效二次蒸汽压强查水蒸汽表可得相应的二次蒸汽温度和气化潜热如下表：5、 计算各效传热温度差损失 （一）、由于蒸汽压下降引起的温度差损失Δ/ 根据二次蒸汽温度和各效完成液的浓度，由氢氧化钠的杜林线图可查的各效溶液的沸点分别为：沸点：t a1=146℃ t a2=125℃ t a3=87℃ 由于溶液蒸汽压下降引起的温度差损失为： Δ1/=146-143.6=2.4℃ Δ2/=125-121.9=3.1℃ Δ3/=87-60.7=26.3℃∑∆/=2.4+3.1+26.3=31.8℃(二)、由于静压强引起的温度差损失P m =p /+ρg L/2取液位高度为2米（即加热蒸汽管长度）由溶液的沸点和各效完成液的浓度查表可得各效溶液的密度ρ1=991㎏/m 3ρ21056㎏/m 3ρ31366㎏/m 3P 1=402+991×9.81×2/2/1000=412KPa P 2=212+1056×9.81×2/2/1000=222kpa P 3=21+1366×9.81×2/2/1000=34kpa对应的各效溶液（水）的温度分别为：144.4℃ 123.3℃ 69.9℃∑∆//=t m /-t pΔ1///=144.4-143.6=0.8℃ Δ2///=123.3-121.9=1.4℃ Δ3///=69.9-60.7=9.2℃∑∆//=0.8+1.4+9.2=11.4℃(三)、流动阻力引起的温度差损失Δ///∑∆///=06、 计算总温度差损失∑∆=31.8+11.4=43.2℃7、 计算总传热温度差∆t=T 1-T K -∑∆=158.1-60.7-43.2=54.2℃8、 计算各效溶液的沸点及各效加热蒸汽的温度 一效：t 1=T I /+ΔI =143.6+2.4+0.8=146.8℃ ： t 2=121.9+3.1+1.4=126.4℃:t 3=60.7+26.3+9.2=96.2℃T2=t 1-(△1/+△1//+△1///)=146.8-3.2=143.6 T3=△t 3+t 39、 计算加热蒸汽消耗量及各效蒸发水分量 解方程组： W 1=1428㎏/h W 2=1420㎏/h W 3=1091㎏/h D 1=1508㎏/h 10、 估算蒸发器的传热面积it ∆⨯=i ik Q SiΔt 1=T 1-t 1=158.1-146.8=11.3℃ 假设各效传热系数：K 1=1800W/(m 2k) K 2=1200 W/(m 2k) K 3=600 W/(m 2k)Q 1=D 1×R 1=15.8×2093×103/3600=8.77×105WQ 2=1428×2138×103/3600=8.48×105WQ 3=8.68×105WS 1=43.1m 2S 2=41.1m 2S 3=56.3m 211、 有效温度差再分配∑∆∆+∆+∆=tt S t S t 332211S S =48.7m 2=∆1t 43.1/48.7×11.3=10℃ =∆2t 41.1/48.7×17.2=14.5℃ =∆3t 56.3/48.7×25.7=29.7℃12、 重新计算各效浓度 X 1=0.073 X 2=0.136 X 3=0.414、 计算各效蒸发量 解方程组： W 1=1444㎏/h W 2=1393㎏/h W 3=1101㎏/h D=1523㎏/h 15、 计算各效传热面积Q 1=8.85×105 S 1=49.2m 2Q 2=8.54×105 S 2=49.1M 2Q 3=8.47×105 S 3=47.5M 2m axm inS S -1=1-47.5/49.2=0.0346＜0.05 取平均面积S=(49.2+49.1+47.5)/3=48.6M 2 取S=1.1S=53.46=[54M 2]。
三效蒸发器操作说明书
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。
KNO3-水溶液三效并流加料蒸发装置的设计
结构与要求
较简单
简单
水量 其他
较大 孔易堵塞
较大
较大 适用于腐蚀性 蒸气的冷凝
4、辅助设备结构尺寸设计
4.3封头尺寸的确定
（1）顶部封头 由《化工设备课程设计指导》[4]第21页可知，中低压化 工设备上经常使用的封头（或顶盖）大多为标准的椭圆形
封头。
所以本次设计顶盖选用标准椭圆形封头。
见《化工设备机械基 础》[5]第214页。
2、工艺计算蒸发器传热面积
多效蒸发的计算一般采用迭代计算法。
1、初步估 计各效蒸发 量和完成液 组成
见《化工单元操作课程设 计》[3]第85～90页。
2、估算各 效溶液沸 点和有效 总温差
确定各效 传热面积
ε≧0.05
3、根据热 量衡算求个 小的蒸发量 和传热速率
4、根据传 热速率方程 式计算各效 的传热面积
4、辅助设备结构尺寸设计
（2）底部封头 由《化工设备机械基础》[5]第217页可知，锥形封头
广泛用于立式容器底部以便于卸除物料。为解决边界应
力，最好的办法是在圆柱形壳体与锥形壳体之间加上一 个过渡圆弧。 所以本次设计选用带直边和折边的锥形封头。
见《化工设备机械基 础》[5]第217页。
5、设计结果汇总
5、设计结果汇总
蒸汽冷凝器结构尺寸设计
冷凝器类型 冷却水量 冷凝器的直径 淋水板数 淋水板间距 L1 淋水板间距 L2 淋水板间距 L3 淋水板间距 L4 弓形淋水板的宽度 淋水板堰高 淋水板孔径 最上层板的实际淋水孔数 其他各板的实际淋水孔数 多层多孔式冷凝器
63.75m3 / h
460 mm 5 0.462 m 0.323m 0.226 m 0.158 m 391mm / 280 mm 40 mm 10 mm 356 340
太仓含氮废水三效蒸发.doc
奥特斯维能源（太仓）有限公司氮磷零排放三效处理系统操作手册苏鹏特种设备有限公司二0一2年二月目录一、设计说明二、设备一览表三、废水处理系统工艺流程说明四、操作调整五、主要设备维护保养六、安全操作七、设备备品备件一、设计说明1、设计依据：（1）、工程概况奥特斯维能源（太仓）有限公司，该公司生产线所产生的高浓度含氟废水、酸碱废水和一般含氟废水，本系统针对工业废水中主要污染因子N、P进行处理，要求达到零排放。
根据业主要求及环评内容要求，对废水处理站进行设计制造、安装和调试，达到地方要求的零排放标准。
（2）、设计要求1、业主提供的废水水质及处理水质要求。
2、针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资和运行管理费用的目的。
3、处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。
4、管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。
设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高、管理方便、维修维护工作量少、价格适中及售后服务好的产品。
5、在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用。
6、执行规范与标准（1）《室外排水设计规范》（GB50014-2006）（2）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）（3）《化工设备、管道外防腐设计条件》（HGJ34-90）（4）《工业企业设计卫生标准》（GB21-2002）（5）《给水排水设计手册》（6）《化工设计手册》（7）《降膜式蒸发器》（QB/T 1163-2000）（8）《低噪声型冷却塔》（HJ/T 385-2007）（9）《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ-87-85）（10）《工业企业厂界噪声标准》（GBT 12348-90）（11）《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）（12）《工业金属管道工程施工及验收规范》（GB50235-97）（13）《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》（GB50236-98）（14）《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》（GB50275-98）（15）《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-9.3）（16）《分散型控制系统工程设计规定》（HG/T20573-95）（17）《水处理设备技术条件》（JB/T2932-99）（18）《钢制焊接常压容器技术》（JB2880）（19）《平面、突面板式平焊钢制法兰》（GB/T9119-2000）（20）《管路法兰技术条件》（JB/T74-94）（21）《管路法兰类型》（JB/T74-94）二、设备一览表：废水处理系统主要设备明细序号代号名称规格型号数量生产厂家备注蒸发结晶处理单元一蒸发结晶装置1套苏圣1 E1-1 一效加热器Φ900×4500 1套苏圣316+Q235 +衬胶2 E1-2 二效加热器Φ900×4500 1套苏圣316+Q235 +衬胶3 E1-3 三效加热器Φ900×3500 1套苏圣316+Q235 +衬胶4 V1-1 一效分离器Φ1000×2500 1套苏圣316+Q235 +衬胶5 V1-2 二效分离器Φ1200×3000 1套苏圣316+Q235 +衬胶6 V1-3 三效分离器Φ1700×3600 1套苏圣316+Q235 +衬胶7 V1-5 旋分器Φ100×750 1套苏圣316+Q235 +衬胶8 E1-4 冷凝器φ800×5500 1台苏圣Q235+防腐9 V1-4 冷凝水贮罐φ1600×3600 1台苏圣Q235+防腐10 P1-02P1-03化工泵KCZ40/160B-7.5/2N=7.5KW2台凯泉耐腐蚀11 P1-07 强制循环泵KQSN350-N27/247N=55KW1台凯泉12 P1-04 循环泵KZA25/200D-3/2N=3KW1台凯泉耐腐蚀13 P1-05 冷凝水泵KQWH40-200-4/2N=4KW1台凯泉耐腐蚀14 P1-06 真空泵2BV5161 N=15KW 1台伯仲15 P1-01 进料泵Q=6.5m3/hN=5.5KW1台宙斯耐腐蚀二、结晶槽系统1 V1-6A 结晶槽V有=6m31台苏圣Q235+FRPV1-6B 结晶槽V=6m31台苏圣Q235+FRP结晶槽搅拌机n =60转/分N=4KW2台苏圣Q235+衬胶2 P1-08A/B 结晶输送泵Q=8m3/h 2台英格索兰进口压滤机A=20m2N=3kw 1台埃柯赛自动拉板结晶污泥小车1台三、废水处理工艺系统说明废水中成分为氢氟酸和硝酸，因两道废水中氢氟酸和硝酸各自浓度不同，并且深度相差悬殊，为了便于节省设备投资、电、汽的消耗并且能用一套系统处理这些废水，需将废水先混合均匀后进行处理，先去氟离子污染因子。
化工原理课程设计三效逆流蒸发器
培养工程实践能力
课程设计能够培养学生的工程实 践能力，包括问题分析、方案设 计、实验验证等方面的能力。
为后续课程打下基
础
化工原理课程设计为后续的专业 课程提供了必要的基础知识和实 践经验。
三效逆流蒸发器应用前景
高效节能
01
三效逆流蒸发器采用先进的逆流操作原理，具有高效节能的特
点，符合当前节能环保的要求。
未来发展趋势预测
随着化工行业的不断发展，对于高效、节能、环保的蒸发设备的需求将不 断增加。
三效逆流蒸发器作为一种先进的蒸发设备，将在未来得到更广泛的应用和 推广。
未来三效逆流蒸发器的发展将更加注重设备的性能提升、智能化和自动化 等方面的研究和应用。
THANKS
感谢观看
化工原理课程的地位
化工原理是化学工程与工艺专业的一门重要基础 课程，主要研究化工过程中的基本原理和规律。
3
蒸发器在化工过程中的应用
蒸发器是化工过程中常用的设备之一，用于将溶 液中的溶剂蒸发分离出来，得到纯净的溶质或浓 缩溶液。
化工原理课程设计意义
理论与实践结合
通过课程设计，将化工原理的理 论知识与实际应用相结合，加深 对理论知识的理解。
掌握了化工原理课程中的基本理论和方法，并将 其应用于实际工程问题中。
存在问题分析及改进建议
01
在设备设计方面，还需要进一步优化结构，提高设 备的稳定性和可靠性。
02
在工艺流程方面，需要进一步完善操作参数和控制 策略，以提高设备的运行效率和安全性。
03
在实验验证方面，需要加强对实验数据的分析和处 理，以更好地指导设备的设计和改进。
广泛应用
02
三效逆流蒸发器可应用于化工、制药、食品、环保等多个领域
三效蒸发器工艺说明
三效蒸发器工艺说明工作原理：强制循环蒸发器是依靠外加力---循环泵使液体进行循环。
在流下过程中，被壳程加热介质加热汽化，产生的蒸汽与液相共同进入蒸发器的分离室，汽液经充分分离，蒸汽进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作，液相则由分离室排出。
工作过程中物料的流动：打开污水进口阀门①、和循环阀门③，关闭清洗水出阀门②和二效进料阀门④。
开启污水进料泵（PMP01），使污水经第Ⅰ效加热室通过液位自动控制系统（PLC）进入第Ⅰ效分离室，笫Ⅰ效分离室内物料液位慢慢升高，到设定高度时（该液位高度数值要求可以设定修改），污水进料泵（PMP01）停止输送并且污水进口阀门①关闭。
笫Ⅰ效分离室内料液位升高的同时，笫Ⅰ效加热室的加热蒸汽阀门开启，内部分料液在加热蒸汽的作用下温度升高。
当笫Ⅰ效分离室内料液温度达到60℃时（该温度要求可以设定修改），污水进料泵（PMP01）和污水进口阀门①开启，循环阀门③关闭，二效进料阀门④开启，清洗水出阀门⑤和三效进料阀门⑦关闭，循环阀门⑥开启。
再开启污水进料循环泵（PMP02），使污水经第Ⅱ效加热室通过液位自动控制系统（PLC）进入第Ⅱ效分离室，笫Ⅱ效分离室内物料液位慢慢升高，到设定高度时（该液位高度数值要求可以设定修改），污水进料泵（PMP01）停止输送并且污水进口阀门①关闭，二效进料阀门④关闭，循环阀门③开启。
笫Ⅱ效分离室内料液位升高的同时，笫Ⅱ效加热室也在升温，当笫Ⅱ效分离室内料液温度达到60℃时（该温度要求可以设定修改），污水进料泵（PMP01）和污水进口阀门①开启，循环阀门③关闭，二效进料阀门④开启，清洗水出阀门⑤和循环阀门⑥关闭，三效进料阀门⑦开启，清洗水出阀门⑧和三效出料阀门⑩关闭，循环阀门⑨开启。
再开启污水进料循环泵（PMP03），使污水经第Ⅲ效加热室通过液位自动控制系统（PLC）进入第Ⅱ效分离室，笫Ⅲ效分离室内物料液位慢慢升高，到设定高度时（该液位高度数值要求可以设定修改），污水进料泵（PMP01）停止输送并且污水进口阀门①关闭，二效进料阀门④关闭，循环阀门③开启。
三效蒸发器操作说明书
三效蒸发器操作说明书 Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT*************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。
NaOH水溶液三效并流蒸发装置的设计方案
NaOH 水溶液三效并流蒸发装置的设计方案符号说明)./(////)./(p 22C m W K kgJ h mh s m g f hkg F hkg D mD md C kg kJ C mb i ︒---------︒--总传热系数，二次蒸汽的焓，高度，重力加速度，校正系数原料液流量，加热蒸汽消耗量，直径，加热管的内径，比热容，管壁厚度，英文字母误差温度损失，对流川热系数，希腊字母质量，单位体积冷却水的蒸汽溶质的质量分率质量流量，蒸发量，分离室的体积，流体得体积流量，蒸发体积强度，-︒-∆︒--------εαCC m W mkg X x hkg Ws hkg W m V sm V s m m U S )./(////)./(233333a //).(//)../(222c P p sm u CT mt Ct m S WC m R kgkJ r R WQ m W q P Pap n n s m kg M mL A e r 压力，流速，温度，管心距，溶液的温度（沸点），传热面积，污垢热阻，气话潜热，雷诺系数总传热速率，热通量，普朗特准数绝对压力，蒸发系统总效数，管数，溶液质量，子周边上的单位时间内通过单位管长度，--︒--︒--︒-----------水流收缩系数管材质的校正系数密度，粘度，导热系数，热利用系数---⋅-︒--ϕφρμλη3/)./(mkg sPa C m W一、蒸发装置设计任务书1.1 设计题目NaOH 水溶液蒸发装置的设计1.2 设计任务及操作条件（1）设计任务处理量（ ）： 37083.3 （kg/h ）原料液浓度（ ）： 12% 质量分率产品浓度（）： 40% 质量分率 （2）操作条件 加料方式： 三效并流加料原料液温度： 第一效沸点温度各效蒸发器中溶液的平均密度：ρ1=1014kg/m 3，ρ2=1060kg/m 3，ρ3=1239kg/m 3加热蒸汽压强： 500kPa（绝压），冷凝器压强为 15kPa（绝压）各效蒸发器的总传热系数：K1=1500W/（m2·K），K2=1000W/（m2·K），K3=600W/（m2·K）各效蒸发器中液面的高度： 1.5m各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。
三效蒸发器设计
- -目录第一章设计方案的确定31.1 蒸发器的类型与选择31.2 蒸发操作条件的确定11.2.1加热蒸汽压强的确定11.2.2冷凝器操作压强的确定2第二章蒸发工艺的设计计算22.1 蒸发器的设计步骤22.2 各效蒸发量和完成液浓度的估算22.3溶液沸点和有效温度差的确定32.3.1各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失∆/42.3.2由于蒸发器中溶液静压强引起的温度差损失∆''42.3.3由流动阻力而引起的温度差损失∆'''52.3.4各效溶液的沸点和有效总温度差62.4加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算62.5估算蒸发器的传热面积72.6温差的重新分配与试差计算82.6.1重新分配各效的有效温度差82.6.2重复上述计算步骤9第三章蒸发器的主要结构工艺尺寸的设计143.1 加热管的选择和管束的初步估计143.1.1 循环管直径的选择153.1.2 加热室直径及加热管数目的确定153.1.3分离室直径和高度的确定163.2接管尺寸的确定153.2.1溶液的进出口管153.2.2加热蒸汽与二次蒸汽接管153.2.3冷凝水出口16第四章蒸发装置的辅助设备的设计174.1 气液分离器174.2蒸汽冷凝器主要类型174.3蒸汽冷凝器的设计与选用194.3.1工作水量的计算194.3.2喷射器结构尺寸的计算194.3.3射流长度的决定23第五章设计结果一览表22结束语错误!未定义书签。
主要参考文献错误!未定义书签。
第一章设计方案的确定蒸发是用加热的方法，在沸腾的状态下使溶液中具有挥发性的溶剂部分汽化的单元操作。
蒸发操作广泛用于化工、轻工、制药、食品等许多工业中。
蒸发操作条件的确定主要指蒸发器加热蒸汽的压强（或温度），冷凝器的操作压强（或温度）的确定，正确选择蒸发的操作条件，对保证产品质量和降低能耗极为重要。
1.1 蒸发器的类型与选择随着工业技术的发展，新型蒸发设备不断出现。
三效蒸发器的设计
三效蒸发器的设计三效蒸发器是一种高效能、节能环保的蒸发装置，适用于各种工业生产过程中的脱水、浓缩和回收溶液等。
它采用了多级蒸发的工艺，通过热量的多次利用，最大限度地提高了热效能的利用率。
下面我将详细介绍三效蒸发器的设计。
1.设计原理2.设计要点（1）热源系统：三效蒸发器通常采用蒸汽作为热源。
在设计中需合理配置热源供应系统，确保蒸汽充足、稳定，以满足各级蒸发器的热量需求。
（2）蒸发系统：蒸发系统是整个蒸发器的核心部分。
蒸发器内通常包含三个蒸发槽，分别称为高浓度槽、中浓度槽和低浓度槽。
原始溶液首先进入高浓度槽进行初步蒸发，产生低浓度的蒸发液，然后进入中浓度槽进行第二次蒸发，再次产生更低浓度的蒸发液，最后进入低浓度槽进行第三次蒸发，最终产生高浓度的浓缩液和低浓度的蒸发物。
（3）冷凝系统：冷凝系统用于将蒸发器中的蒸汽冷凝成水。
在设计中需合理配置冷凝器，以确保冷凝器能够有效地将蒸汽冷凝成水，使得冷凝器能够稳定运行。
（4）真空系统：真空系统主要用于维持蒸发器内的真空度。
在设计中需合理配置真空泵，以保证蒸发器内的真空度始终处于适宜的范围内。
3.设计步骤（1）确定蒸发器的处理负荷：根据需要处理的溶液的流量和浓度，确定蒸发器的处理负荷。
（2）计算热平衡：根据溶液的进料温度、浓度和出料浓度，计算出各级蒸发器的进料蒸汽量和出料蒸汽量，并根据蒸发器的效果和效率，计算出各级蒸发器的热平衡。
（3）确定蒸发器结构参数：根据处理负荷和热平衡计算结果，确定各级蒸发器的结构参数，包括蒸发槽容积、换热面积、蒸发温度和压力等。
（4）进行设备选型：根据蒸发器的结构参数和处理负荷，选择合适的设备，包括蒸发槽、冷凝器、真空泵等。
（5）进行设备布置：根据选定的设备尺寸和工艺要求，进行设备的布置，并确定管道连接、控制系统和安全设备等。
4.设计注意事项（1）蒸发器的设计要充分考虑到溶液的性质和工艺要求，确保设备的稳定运行和优良的工艺效果。
（2）在设计过程中要注意热量的平衡，合理配置热源和冷凝器，确保热量的充分利用和回收。