蒸发器工艺设计计算及应用

作者从事蒸发器工艺设计三十余年，富有实战经验；本书内容都是作者自己的一手资料；非常实用的工艺设计指导用书。

蒸发器在乳品、制药、饮料、化工、玉米深加工、废水处理等行业应用广泛，但相对来说这方面涉及参考资料较少，特别是关于工艺计算的。本书作者具有丰富的蒸发器使用及设计实战经验，曾出版过《降膜式蒸发器设计及应用》，深受业内读者好评。图书内容大多来自作者的一手资料。本书在系统介绍蒸发器设计理念的同时，围绕蒸发器的设计及应用中容易出现的问题结合作者多年设计经验，通过通过大量的设计实例及相关的计算，展现给读者如何选择使用蒸发器，以及在各领域中蒸发器设计需要考虑的影响因素。本书适合化工机械、食品机械设计人员以及食品、制药、玉米深加工、污水处理等诸多行业的技术人员参考。

刘殿宇，高工，主要从事降膜式蒸发器及喷雾干燥的设计工作三十余年，产品在乳品、制药、饮料、化工、玉米深加工中都有应用。从1995年在起在相关领域科技杂志上发表学术论文至今为140多篇。著作有《降膜式蒸发器设计及应用》。

第1章蒸发器简介

1.1蒸发器的蒸发及其节能1

1.2升膜式蒸发器7

1.3外循环蒸发器8

1.4强制循环蒸发器10

1.5降膜式蒸发器11

1.6混合式蒸发器16

1.7板式蒸发器16



第2章蒸发器工艺计算及零部件设计

2.1单效蒸发器的工艺计算18

2.1.1蒸发量的计算18

2.1.2加热蒸汽耗量的计算18

2.1.3蒸发器传热面积计算20

2.2多效蒸发器的工艺计算21

2.2.1蒸发量的计算21

2.2.2加热蒸汽耗量的计算22

2.2.3蒸发器传热面积的计算25

2.3蒸发器零部件的设计29

2.3.1蒸发器效体的设计30

2.3.2料液分布器的设计30

2.3.3降膜管在管板上的排列33

2.3.4预热器的设计34

2.3.5分离器的设计41

2.3.6下器体的设计43

2.3.7热泵的设计44

2.3.8蒸发器中杀菌器的设置53

2.3.9冷凝器的设计53

2.3.10真空泵的计算及选型58

2.3.11物料泵及冷凝水泵的确定选型61

2.3.12蒸发器蒸汽、出料、冷凝水及不凝性气体接口的设计65

2.3.13检测仪表及照明灯的设置66



第3章降膜式蒸发器的设计

3.1单效降膜式蒸发器的工艺设计计算68

3.2双效降膜式蒸发器的工艺设计计算77

3.3带预热及杀菌的双效降膜式蒸发器的工艺设计计算80

3.4带预热及杀菌的三效降膜式蒸发器的工艺设计计算86

3.5用于浓度较高料液蒸发的三效降膜式蒸发器的设计90

3.6采用不同计算方法计算蒸发器换热面积96

3.7四效降膜式蒸发器的设计97

3.8降膜式蒸发器分程及其注意事项103

3.9降膜式蒸发器节流孔板的计算及其调整对加热温度的影响107

3.10料液置换水与水置换料液110

3.11含有热压缩技术的单效板式升降膜式蒸发器的工艺设计计算111

3.12含有热压缩技术的双效板式升降膜式蒸发器的工艺设计计算119

3.13含有热压缩技术的三效板式升降膜式蒸发器的工艺设计计算123

3.14降膜式蒸发器在茶多酚生产中的应用132

3.15喷射式蒸发器与降膜式蒸发器比较137

3.16降膜式蒸发器分布器138

3.17蒸发器的预热问题143

3.18用于红枣浸汁液浓缩的三效降膜式蒸发器的设计144



第4章降膜式蒸发器的耗量

4.1有无热压缩蒸汽耗量的比较151

4.1.1单效降膜式蒸发器有无热泵的比较151

4.1.2双效降膜式蒸发器有无热泵的比较153

4.1.3三效降膜式蒸发器有无热泵的比较155

4.1.4四效降膜式蒸发器有无热泵的比较158

4.1.5四效降膜式蒸发器热压缩不同效二次蒸汽的比较161

4.1.6热泵使用效果及设计注意事项166

4.2不同加料方法的蒸汽耗量166

4.2.1并流加料、末效出料的蒸汽耗量168

4.2.2混流加料、二效出料的蒸汽耗量169

4.2.3逆流加料、一效出料的蒸汽耗量170

4.2.4低于沸点温度并流加料的蒸汽耗量171



第5章外循环蒸发器的设计

5.1单效外循环蒸发器的工艺设计计算174

5.2双效外循环蒸发器的工艺设计计算178

5.3三效外循环蒸发器的工艺设计计算185

5.4外循环蒸发器设计的几点注意事项192



第6章强制循环蒸发器的设计

6.1单效强制循环蒸发器的工艺设计计算197

6.2双效强制循环蒸发器的工艺设计计算202

6.3三效强制循环蒸发器工艺设计计算207

6.4意大利曼奇尼用于番茄酱生产的三效强制循环蒸发器的特点219



第7章混合式蒸发器和刮板式蒸发器的设计

7.1混合式三效蒸发器的工艺设计计算220

7.2刮板式蒸发器的工艺设计计算230



第8章MVR蒸发器及其他蒸发器的设计

8.1用于有结晶析出蒸发器的结构特点235

8.2带有结晶器的单效强制循环MVR蒸发器的工艺设计计算242

8.3单效降膜式MVR蒸发器的工艺设计计算247

8.4双效MVR蒸发器的工艺设计计算253

8.5有结晶析出的三效蒸发器的工艺设计计算260

8.6采用其他加热介质蒸发器的工艺设计计算268

8.6.1采用热水作为加热介质的蒸发器的工艺设计计算269

8.6.2采用导热油作为加热介质的蒸发器的工艺设计计算272



第9章蒸发器设计中的问题及国外蒸发器工艺流程

9.1蒸发器进料的形式及特点277

9.2汽蚀对出料的影响278

9.3蒸发器连续进料连续出料的条件279

9.4蒸发器设计几个常见问题281

9.5几种国外蒸发器的工艺流程及其特点283



第10章蒸发器的自动控制及安装调试

10.1蒸发器的自动控制288

10.1.1蒸发器自动控制程序的编写过程288

10.1.2控制阀的选择290

10.1.3密度或浓度检测297

10.2蒸发器的安装调试297

10.2.1设备原理298

10.2.2设备安装299

10.2.3设备调试299

10.2.4蒸发器真空度保持不住的原因300

10.2.5蒸发器清洗间隔时间缩短的原因301

10.2.6蒸发器蒸发温度高对奶粉质量的影响303

10.2.7导致蒸发器生产能力降低的因素304

10.2.8多效降膜式蒸发器蒸发温度升高的原因306



附录

附表1管壳式冷却器总传热系数309

附表2管壳式换热器总传热系数310

附表3管壳式加热器总传热系数310

附表4管壳式冷凝器总传热系数311

附表5蛇管式冷却器总传热系数312

附表6蛇管式蒸发器总传热系数313

附表7蛇管式加热器总传热系数313

附表8蛇管式冷凝器总传热系数314

附表9夹套式蒸发器总传热系数315

附表10螺旋板式换热器总传热系数315

附表11其他换热器总传热系数315

附表12饱和水蒸气及饱和水性质（依温度排列）316

附表13不同温度下无机水溶液的浓度(质量分数)323

附表14未饱和水与过热蒸汽表323



参考文献