薄膜蒸發(fā)器作為一種新型高效的蒸發(fā)設(shè)備，其廣泛應(yīng)用為工業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，在真空薄膜蒸發(fā)器的設(shè)計中，傳熱部分的計算關(guān)系到整個蒸發(fā)器產(chǎn)出高質(zhì)量產(chǎn)品的重要依據(jù)，杭州安研經(jīng)過多年不斷研發(fā)優(yōu)化薄膜蒸發(fā)器設(shè)計，總結(jié)出以下優(yōu)化設(shè)計方案。
一、蒸發(fā)概述蒸發(fā)是重要的化工單元操作之一，蒸發(fā)操作是用加熱的方法，在沸騰狀態(tài)下，使溶液中的水分或其他具有揮發(fā)性的溶劑、部分汽化移除，其溶液中溶質(zhì)數(shù)量不變，從而使溶液被濃縮。因此，蒸發(fā)過程是一個熱量傳遞過程。工業(yè)生產(chǎn)中蒸發(fā)操作的主要有三個：
1、為了提高水溶液中溶質(zhì)的濃度。
2、為了濃縮溶液和回收溶劑。
3、通過蒸發(fā)制備純凈的溶劑。
蒸發(fā)操作可在加壓、常壓、真空下進(jìn)行，為了保持產(chǎn)品生產(chǎn)過程的系統(tǒng)壓力，則蒸發(fā)需在加壓狀態(tài)下操作。對于熱敏性物料為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，在較低溫度下蒸發(fā)濃縮，則需采用真空操作以降低溶液的沸點(diǎn)。因此，一般無特殊要求的溶液，則采用常壓蒸發(fā)為宜。
二、薄膜蒸發(fā)器概述薄膜蒸發(fā)器又稱機(jī)械攪拌式薄膜蒸發(fā)器，它具有普通蒸發(fā)器沒有的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于化工、輕工、制藥、環(huán)保、食品等行業(yè)，為工業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
三、薄膜蒸發(fā)器優(yōu)化設(shè)計薄膜蒸發(fā)器產(chǎn)品的設(shè)計現(xiàn)狀是：工作效率低，勞動強(qiáng)度大，影響了產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)周期。薄膜蒸發(fā)器設(shè)計輔助軟件，能極大的減少設(shè)計計算量，提高設(shè)計效率，具有較高的工程應(yīng)用價值。設(shè)計主要是對真空薄膜蒸發(fā)器的傳熱部分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，針對物料在薄膜蒸發(fā)器的傳熱過程，參數(shù)對薄膜蒸發(fā)器傳熱效率的影響等方面，對薄膜蒸發(fā)器優(yōu)化設(shè)計，提高產(chǎn)品質(zhì)量。進(jìn)料溫度對薄膜蒸發(fā)器的傳熱部分有很大影響，薄膜蒸發(fā)器與其他蒸發(fā)器一樣，傳遞熱量主要是用以汽化潛熱，在沸點(diǎn)或者接近沸點(diǎn)進(jìn)料，能比較合理的利用傳熱面積。
1、進(jìn)料溫度低。如果在低于操作條件下的沸點(diǎn)進(jìn)料時，則相當(dāng)?shù)恼舭l(fā)面積僅用于預(yù)熱，而減少了作為蒸發(fā)的傳熱面積，因為預(yù)熱時的給熱系數(shù)大大低于蒸發(fā)時的給熱系數(shù)。
2、進(jìn)料溫度高，可以降低料液的粘度，有助于料液在加熱面上呈膜狀分布。進(jìn)料溫度大大超過蒸發(fā)器內(nèi)的沸騰溫度，則料液產(chǎn)生閃蒸，這種現(xiàn)象在高真空的蒸發(fā)器中更為顯著，它容易引發(fā)起泡，或者二次蒸汽流中夾帶液滴。
3、在常用的換熱設(shè)備中，接觸料液壁一側(cè)，它的液膜給熱系數(shù)與粘度，湍流度有關(guān)。
四、各種因數(shù)對傳熱系數(shù)的影響
1、進(jìn)料量的影響。在進(jìn)料量過小時，加熱面不能得到充分的濕潤，致使一部分加熱面得不到利用。
2、進(jìn)料溫度的影響。料液要預(yù)熱到接近沸點(diǎn)溫度，進(jìn)料溫度低時則一部分加熱面作用預(yù)熱，影響處理量。
3、加熱壁材質(zhì)的影響。料液蒸發(fā)側(cè)的給熱系數(shù)可達(dá)400~1500，所以加熱材質(zhì)對總傳熱系數(shù)的影響不可忽視。以上是薄膜蒸發(fā)器優(yōu)化設(shè)計的主要內(nèi)容。
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