1600Lh牛奶单效蒸发器设计（含CAD图纸和说明书）
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1600Lh牛奶单效蒸发器设计系 别 机械工程学院专 业 过程装备与控制工程班 级姓 名 1600Lh牛奶单效蒸发器设计摘要牛奶是一种非常普遍的和很受喜爱的饮品，在奶粉生产流程中，浓缩是非常有必要的一个过程。本文研究了1600Lh牛奶单效蒸发器的设计。鲜奶的出料浓度为48%，进料浓度为12%。第一步是通过热量衡算和物料衡算，得到了冷凝水的用量和加热蒸汽的用量，并且计算了分离器需要的体积和蒸发器的加热面积。还有计算了其他传热设备的一些几何参数，通过比较各种蒸发器的优缺点和性能特点。确定采用了单效管式蒸发器的方案。在这基础上，进行了结构的设计，最后，通过计算出来的数值，对标准配套进行了选型。关键词：管式 升膜 蒸发器 单效Design of 1600Lh milk single effect evaporatorABSTRACTMilk is a very common and very popular drink, in the milk powder production process, the concentration is very necessary to a process. In this paper, the design of single effect evaporator of 1600Lh milk is studied. The concentration of fresh milk was 48%, and the feed concentration was 12%.The first step is to obtain the amount of condensed water and the amount of heating steam through the heat balance and material balance calculation, and calculate the volume of the separator and the heating area of the evaporator. Some geometric parameters of other heat transfer equipment are calculated, and the advantages and disadvantages of various kinds of evaporator and the performance characteristics are compared. The scheme of single effect evaporator was determined. On this basis, the structure of the design, and finally, through the calculation of the value of the standard set of selection.Key Words: Plate-style Rising film Evaporator Single effect第一章 文献综述1.1概论1.1.1蒸发的基本概念 蒸发是物质从液态转化为气态的相变过程，是水由液态或固态转化为气态的相变过程，是发生在液体表面的汽化，是液态水转化为气态水,逸入大气的过程，是温度低于沸点时,从水面、冰面或其他含水物质表面逸出水汽的过程，是物质从液态转化为气态的相变过程。它有很多不同的概念。1.1.2蒸发的基本流程蒸发的基本流程是将溶液加热，使水达到了沸点，之后除去了水蒸气进行了蒸发，绝大多数的蒸发器由加热器和分离器组成。二次蒸汽是从溶液蒸发出的水蒸气，用来区别于加热蒸汽。二次蒸汽进入冷凝器直接进行冷凝，二次蒸汽里的不凝气体从冷凝器顶部中排出。蒸发器液浓缩到所需浓度时，会变成液体。在蒸发器底部中释放，进入到成品罐。1.1.3蒸发的操作方法1.常压蒸发和减压蒸发蒸发能够分为很多类型，根据压强可以将它分为减压蒸发和常压蒸发。常压蒸发的意思是操纵压强比标准的大气压强高或者是相等。这时不凝结气体因为压力从冷凝器排到界外。真空蒸发与常压蒸发不同。真空蒸发的操作压强比标准大气压低。这个时候不凝结气体自己没有能力，所以必须用真空泵来用外力来抽取。以下是真空蒸发的优点。1. 蒸发器传热平均温差小，需要的传热面积小，并且沸点低，所以有利于处理热敏感材料，蒸发器操作温度低，体系热亏损小。真空蒸发的缺点：1. 低温，高粘度浓度，沸腾传热系数较少，蒸发传热系数小。2. 冷凝器和蒸发器内的压强低于标准大气压，需要用泵排出完成水和冷凝液。3. 需要用一个泵，不凝性气体需要保持一定的真空度，所以需要消耗一定的能量。冷凝水的的饱和蒸汽压是冷凝操作压强的最低极限。因此取决于冷凝器的温度，除了在真空蒸与大气在多效蒸发作用外，在多效蒸发器面前要时常高，利用这个加热蒸汽能源。真空泵抽取不凝性气体，真空泵能力更好。冷凝器工作压力能够达到愈合冷凝水饱和蒸汽压。2.单效蒸发和多效蒸发根据效数的区别可以分成单效蒸发和多效蒸发。单效蒸发是蒸发操作的一种类型。它的特点是产生的二次蒸汽不用来使物料再进一步进行蒸发。单效蒸发是蒸发的时候二次蒸发汽移除之后不再利用，仅仅是单台设备的蒸发。对于单效蒸发来说，指定了生产任务和明确了操作条件之后，一般需要有计算水分的蒸发量、加热蒸汽的消耗量还有蒸发器的传热面积。多效蒸发：多效蒸发也是蒸发操作的一种，他可以节约加热蒸汽。每一个蒸发器被称作为一效。常见的多效蒸发有双效蒸发、三效蒸发、四效蒸发等等。蒸发是用加热的方法，使溶液中的一部分溶剂气化并且除去，使之提高溶液的浓度，促进溶质析出的工艺操作。蒸发过程需要进行的必要条件是一直向溶液提供热能并且不断地去除掉产生的溶剂蒸汽。连续蒸发操作可以看作恒温传热，间歇操作的时候，加热蒸汽温度通常来说是保持不变的。 蒸发的时候，随着浓度的增加，溶液的沸点也会逐渐升高。蒸发器产生的用于一次蒸发器加热蒸汽被称为二次蒸气。 一般来说第一效蒸气会在一定标准的表压下进行操作，第二效的压强会比较低。因此会造成合适的温度差，使得蒸汽能够连续进行。 根据二次蒸气和溶液的流向，多效蒸发流程可以分为三种类型。第一种是并流流程。二次蒸汽和溶液同一方向顺次通过各效。因为前效压力要高于后效的压力，料液可以借助压力差来进行流动。但是末效溶液的浓度要高但是它的温度低，溶液的粘度大，因此传热系数较低。第二种是逆流流程。溶液与二次蒸汽流动的方向相反，所以需要用泵将溶液送到压力较高的前一效，各效溶液的浓度和温度对粘度的影响大致可以抵消，所以各效传热条件基本是相同的。第三种是错流流程。二次蒸汽一次经过各效，但是料液则要每效单独进出。所以这样的流程适合用于有晶体析出的料液。 因为需要很多次重复的利用热能，明显降低了热能的耗用量，因此多效蒸发有助于大量连续生产流浸膏或者浸膏等以及浓缩中的草药制剂。此外，用多效蒸发也能够制作注水用水。4. 间歇蒸发和连续蒸发蒸发操作中可以中断，也可以连续进行。在间歇蒸发中有，有以下两种操作方法。第一种是一次进料，一次出料。只要在工作开始时料液进入到了蒸发器，液位达到了一定的高度时。就要停止进料了。刚开始加热蒸发的时候，在与水溶液蒸发的时候，溶液浓度会慢慢增加，对应溶液的沸点也会继续增加。当溶液的浓度达到了一定值的时候，需要停止蒸发，并且释放液体。之后需要开始引导操作。第二种是连续进料，一次出料，连续进料。只要蒸汽的液位达到了一定的高度，就要开始加热蒸发。随着溶液的蒸发，需要不断添加液。但是蒸发液位一定要一直保持不变。浓度随着水分的蒸发，但是溶液和在增加。溶液浓度达到了一定值的时候，就会释放液体，所以间歇蒸发不是稳定的操作。1.1.4蒸发操作的特点在工程上蒸发过程是在溶液里分离除了一部分的溶剂。但是溶质一直会残留在溶液里。所以，蒸发操作是让溶液里的不挥发性溶质和挥发性溶剂分离的过程。因为溶剂气化速度决定于传热速率。所以蒸发操作是一个传热过程。蒸发设备式传热设备。蒸发操作和普通的传热过程相比较的话有下面这些特点。第一是溶液沸点升高
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