蒸发水量3500kgh中药厂水提液浓缩系统节能改造设计
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一效分离器.dwg
工艺流程图.dwg
蒸发器.dwg
蒸发水量3500kgh中药厂水提液浓缩系统节能改造设计论文.doc
预热器(sz).dwg
摘要
中药是中华民族五千年传统文化的瑰宝，是千百年医疗实践的结晶，也是世界优秀文化的精华。我国中药产业经过几十年的发展，已具有一定的规模和研发能力，在中药材、中药饮片和剂型等方面取得了一定的成绩。然而随着人们生活水平的不断提高，以及新的健康理念产生，国内市场对中药的需求量迅速增长，竞争力的加强，中药的发展面临着巨大的挑战和机遇。
近百年来，西医西药逐渐主导我国医疗市场，已薪火相传五千年的中医中药遇到了前所未有的困难。资料显示，我国著名中医专家已从上世纪 80 年代的 5000 余名骤减至现在的不足 500 名，仅有 27%的百姓生病后愿意看中医—中医药正陷入传承危机。时至今日，学术界仍有人公然以科学的名义提出“废除中医中药”的观点，阻碍了中医药的发展和振兴。[1]
中药三效降膜蒸发系统是将料液自降膜蒸发器加热室上管箱加入，经液体分布及成膜装置，均匀分配到各换热管内，在重力和真空诱导及气流作用下，成均匀膜状自上而下流动。流动过程中，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，蒸汽进入冷凝器冷凝（单效操作）或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。三效蒸发器主要由相互串联的三组蒸发器、冷凝器、分离器和辅助设备等组成三组蒸发器以串联的形式运行，组成三效蒸发器。 整套蒸发系统采用连续进料连续出料的生产方式，实现了对中药的蒸发浓缩。
关键词：发展现状； 发展和振兴； 三效降模； 料液； 蒸发系统
Abstract
Traditional Chinese medicine is the treasure of the Chinese traditional culture in five thousand, is the crystallization of medical practice in one thousand, is the world's outstanding cultural essence. Traditional Chinese medicine industry in China after decades of development, already has a certain scale and development capacity, in terms of traditional Chinese medicine, Chinese medicine yinpian, and dosage form has obtained certain achievements. However, as people living standard unceasing enhancement, as well as the new health concept, the domestic market, the demand for traditional Chinese medicine is growing rapidly, the strengthening of competitiveness, the development of traditional Chinese medicine is facing enormous challenges and opportunities.
Over the past century, western medicine gradually dominate the medical market in China, western medicine has been experiencing five thousand years of traditional Chinese medicine has met.Unprecedented difficulties. The data shows, a famous Chinese medicine experts in China has sharply reduced from more than 5000 of the 5000 s Now less than 500, only 27% of people willing to look after sick - Chinese medicine of traditional Chinese medicine is in a succession crisis. These Today, the academic circles still someone openly in the name of science, the viewpoint of "abolishing traditional Chinese medicine" impedes the development of traditional Chinese medicine.The development and revitalization.
Chinese medicine three-way falling film evaporation system is the material liquid from falling film evaporator tube box on the heating chamber to join, the liquid distribution and film forming device, even within the assigned to each heat exchange tube, under the action of gravity and vacuum induction and airflow, into homogeneous membrane flow from top to bottom. The shell side of the flow in the process, by heating medium heating vaporization and separation of the steam produced from the liquid into the evaporator chamber, the vapor liquid after the separation, the steam entering the condenser condensate (single-effect operation) or into the next effect evaporator as a heating medium, so as to realize multiple effect, liquid discharge by the separation chamber. Three effect evaporator consists in series of three groups of evaporator, condenser, separator, and auxiliary equipment such as evaporator in the form of a series of three groups run, three-way steamed
Keywords：state-of-the-art; the development and revitalization; three-way falling film; material liquid; evaporation system
目 录
第一章 设计内容与采取方法 1
1.1 设计内容 1
1.2 采取方法 1
第二章 蒸发分类与技术 2
2.1 蒸发分类 2
2.2 蒸发设备 2
2.3 蒸发流程 2
2.4 蒸发特点 3
2.5 蒸发技术 3
2.6 降膜蒸发器 4
2.7 三效降膜蒸发器的特点 5
2.8 多效降膜式蒸发器的特点 6
第三章 设计计算 7
3.1 物料衡算 7
3.1.1 蒸发水量 7
3.1.2 热压泵的喷射系数 7
3.1.3 计算热压泵喷射系数μ 8
3.2 热量衡算 8
3.2.1 一效蒸发罐的热量衡算 8
3.2.2 二效蒸发罐的热量衡算 10
3.2.3 三效蒸发罐的热量衡算 11
3.2.4 总热量衡算 12
3.3 蒸发罐设计计算 12
3.3.1 各效蒸发罐设计 13
3.3.2 周边流量校核 14
3.3.3 蒸发罐筒体内径 16
3.3.4 蒸发罐壁厚校核 17
3.4 各效预热盘管的设计计算 22
3.4.1 一效预热盘管 22
3.4.2 二效预热盘管 23
3.4.3 一效预热盘管 24
3.5 筒体封头的设计 25
3.6 分离器直径和高度的设计 26
3.6.1 分离器直径 27
3.6.2 分离室高度 27
3.6.3 分离器壁厚设计 27
3.6.4 分离器封头的设计 28
3.7 热能压缩泵的设计 29
3.7.1 拉伐尔喷嘴的计算 30
3.8 预热器的设计 31
3.9 冷凝器的设计 32
3.9.1 热量 32
3.9.2 冷凝器所需冷却的热量 32
3.9.3 冷凝器的结构设计 33
3.9.4 冷凝器封头 33
3.9.5 冷凝器壁厚校核 33
3.10 管路设计计算 34
3.10.1 蒸汽矩形管道设计 34
3.10.2 上、下不凝气管 35
3.10.3 冷凝水出口管 35
3.11 泵的设计与选择 35
3.11.1 离心泵的设计与选择 36
3.11.2 真空泵的选择与设计 36
3.12 CIP 局部清洗系统 37
第四章 安装前的准备要求与安装注意事项 38
参考文献 39
致谢 40
第一章 设计内容与采取方法
1.1设计内容
本设计为节能型中药厂中药浸出液蒸发系统设计，蒸发水量3500kg/h。技术参数；中药浸出液初始温度为 15℃，初始固形物含量为 0.05％，浓缩终了固形物含量为35％。设计效数为三效，料液经预热器预热后，通过盘管预热，热压泵抽二效汁气作为一效热源。
1.2 采取方法
多效蒸发装置的设计程序一般为：
（1）根据溶液的性质及工业要求确定蒸发的操作条件、蒸发器形式和蒸发操作的流程及最佳效数等；
（2）根据物料衡算及热量衡算计算加热蒸汽消耗及各效蒸发量；
（3）求出各效传热量和传热有效温度差，确定传热系数，从而计算各效的热传面积；
（4）根据传热面积和选定的加热管直径和长度，计算加热管数；确定管新和排列方式，计算加热室的外壳直径；
（5）确定蒸发器的工艺尺寸，包括接管、连接方式、法兰、人孔和视镜的标准；
（6）确定二次蒸汽冷凝器结构并计算冷凝器的工艺尺寸及其他附属设备的计算或选型；
（7）真空系统计算及真空泵的选型；
（8）绘制工艺流程图及蒸发器装备图和编写设计说明书。
CIP 设备一般包括清洗液储罐，清洗喷头，送液泵管路管件以及程序控制装置，连同待清洗的全套设备，组成一个清洗循环系统。由预先设定的程序，输入计算机，根据工艺条件，进行全自动操作。由于 CIP 系统具有工作效率高，工人劳动强度低，且操作过程全在密闭的管路中进行，符合食品卫生和环境卫生，所以在设计中采用 CIP 自动清洗系统。
第四章 安装前的准备要求与安装注意事项 [10]
（1）安装箱单、总图材料表、检查设备的零件是否齐全完整；有无运输和卸车过程中的丢失；
（2）根据现场的实际情况的确吊装方案，准备吊装工具；
（3）设备再楼板上安装时，应根据设备的重量校核楼板的荷重强度是否安全；
（4）按基础图的要求，打支架、支柱、多级水泵的基础；
（5）清洗部件，零部件内的泥沙、焊渣等杂物，避免堵塞管路或进入泵内，损坏零件；
（6）校对温度表、真空泵等仪表的准备性和灵活性；
（7）一效、二效蒸发器安装前时应保证垂直，最终以保证一效、二效管板的水平偏差在 1～10.5mm；
（8）热压泵的水平蒸汽管路应向分气缸方向由 1/100 的坡度；
（9）各泵安装时，应注意其入口连接的严密性。在锁紧之前的自然状态下，泵的入口平面和连接平面同心；
（10）连接设备的压力表/真空表接管时，在与设备各接头端应弯至向上的弯或一周圆盘；
（11）温度表长为尾线安装避免挤压/弯曲部分的半径不小于 5cm；
（12）有保护管的温度表,在测温包装之前,应灌入水或传热性好的液体，然后封严，保证灵活性；
（13）分汽罐的进汽管和水箱应选择受其他设备影响水的部分和主管道连接，最好具有单独的管道以保证汽、水供给稳定。
参考文献
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致谢
毕业设计使我们作为大学生在学习阶段最后一门课程，是对所有大学课程的一种综合运用并提高的过程。这个过程是对独立思考和学习能力及工作能力的培养。毕业设计是联系学习和工作的一个衔接点，要做到理论和实际连接起来。这次设计使我对蒸发设备有了进一步认识，这是对我专业知识和专业基础知识的一次检验，也使我收获很多，学会了查找相关资料的标准，对于一些法兰及钢管标准尺寸的查找。分析数据提高自己的绘图能力，懂得了这些经验公式是前人不懈努力的成果。在做毕业设计时一丝不苟，翻阅资料，遇到难题的要及时问指导教师，获取很多知识的同时，从中也明白很多做人的道理。在毕业设计过程中也暴露出自己专业基础的很多不足之处。例如对专业知识不熟，导致设计停顿，英语水平也有很大的差距，对知识认知度不扎实。感觉自己所学的只是冰山一角，面对稍微复杂的东西还是没能得心应手，再一次体会到学无止境的意义。
本次设计主要是在老师的支持和帮助下完成的，当然还有其他老师的支持和帮助。从定方案的那天起，老师就在全心全意的帮我们，从老师每次帮助我们修改图，每次细心的为我们讲解问题，我体会到老师那种一丝不苟的工作作风。这些追求真理的忘我精神值得我们每个人学习，将是我人生道路上一笔无价的财富。为此，我衷心的向老师以及其他老师和同学致谢，同时祝愿你们在以后的工作和学习中一切顺利，一帆风顺。
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