薄膜蒸发器的优化设计方案

时间：2022-08-05

薄膜蒸发器作为一种新型高效的蒸发设备，其广泛应用为工业生产带来了巨大的经济效益，在真空薄膜蒸发器的设计中，传热部分的计算关系到整个蒸发器产出高质量产品的重要依据，杭州安研经过多年不断研发优化薄膜蒸发器设计，总结出以下优化设计方案。

一、蒸发概述蒸发是重要的化工单元操作之一，蒸发操作是用加热的方法，在沸腾状态下，使溶液中的水分或其他具有挥发性的溶剂、部分汽化移除，其溶液中溶质数量不变，从而使溶液被浓缩。因此，蒸发过程是一个热量传递过程。工业生产中蒸发操作的主要有三个：
1、为了提高水溶液中溶质的浓度。
2、为了浓缩溶液和回收溶剂。
3、通过蒸发制备纯净的溶剂。
蒸发操作可在加压、常压、真空下进行，为了保持产品生产过程的系统压力，则蒸发需在加压状态下操作。对于热敏性物料为了保证产品质量，在较低温度下蒸发浓缩，则需采用真空操作以降低溶液的沸点。因此，一般无特殊要求的溶液，则采用常压蒸发为宜。

二、薄膜蒸发器概述薄膜蒸发器又称机械搅拌式薄膜蒸发器，它具有普通蒸发器无法比拟的优点，广泛应用于化工、轻工、制药、环保、食品等行业，为工业生产带来了巨大的经济效益。

三、薄膜蒸发器优化设计薄膜蒸发器产品的设计现状是：工作效率低，劳动强度大，影响了产品设计和开发周期。薄膜蒸发器设计辅助软件，能较大的减少设计计算量，提高设计效率，具有较高的工程应用价值。设计主要是对真空薄膜蒸发器的传热部分进行优化设计，针对物料在薄膜蒸发器的传热过程，参数对薄膜蒸发器传热效率的影响等方面，对薄膜蒸发器优化设计，提高产品质量。进料温度对薄膜蒸发器的传热部分有很大影响，薄膜蒸发器与其他蒸发器一样，传递热量主要是用以汽化潜热，在沸点或者接近沸点进料，能比较合理的利用传热面积。
1、进料温度低。如果在低于操作条件下的沸点进料时，则相当的蒸发面积仅用于预热，而减少了作为蒸发的传热面积，因为预热时的给热系数大大低于蒸发时的给热系数。
2、进料温度高，可以降低料液的粘度，有助于料液在加热面上呈膜状分布。进料温度大大**过蒸发器内的沸腾温度，则料液产生闪蒸，这种现象在高真空的蒸发器中更为显著，它容易引发起泡，或者二次蒸汽流中夹带液滴。
3、在常用的换热设备中，接触料液壁一侧，它的液膜给热系数与粘度，湍流度有关。

四、各种因数对传热系数的影响
1、进料量的影响。在进料量过小时，加热面不能得到充分的湿润，致使一部分加热面得不到利用。
2、进料温度的影响。料液要预热到接近沸点温度，进料温度低时则一部分加热面作用预热，影响处理量。
3、加热壁材质的影响。料液蒸发侧的给热系数可达400~1500，所以加热材质对总传热系数的影响不可忽视。以上是薄膜蒸发器优化设计的主要内容。

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