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摘  要
本课题为处理量25T/h味精废液蒸发系统。采用沸点进料，降膜蒸发的方法。通过物料衡算和热量衡算

，确定设计参数和蒸发器的结构参数。此设计是根据各效加热蒸汽消耗量和传热面积进而计算各效蒸发

器的直径。另外采用近似比例法计算各效分离器的内径，应用强度计算和水压试验进行校核，接管与筒

体之间为焊接。原料液流量为34.1T/h，一效加热蒸汽消耗量为13.83 T/h，蒸发水量为12.67 T/h，二

效加热蒸汽消耗量为6.03 T/h，蒸发水量为6.11 T/h，三效加热蒸汽消耗量为6.11 T/h，蒸发水量为

6.23 T/h。多效降膜蒸发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，并沿换热管内壁呈均匀膜状流下。在流下过程中，被壳程加热蒸汽加热汽化，产生的蒸

汽与液相共同进入分离器，汽液经充分分离，蒸汽进入下一效蒸发器作为加热介质，从而实现多效操作

，最后蒸汽进入冷凝器冷凝而液相则由分离器排出。在实际价值方面，多效降膜试蒸发以其独特的换热

机理提高了机组的换热效率，做到更小的体积，提高了传热系数和传热效率 ，节约了加热蒸汽 ，适合

对热敏性物料生产，在炼乳与奶粉的加工工艺方面具有广泛的应用前景。

关键词：多效蒸发系统；蒸发器；分离器；冷凝器

目  录
 
摘要 I
Abstract II

第1章  绪论 1
1.1  课题背景 1
1.2  发展现状 1
1.3  课题研究中的主要难点以及解决的方法 2
1.4  多效蒸发新技术 2
第2章  设备选择和设计 3
第3章  设备中的能量守恒 5
3.1  物料衡算 5
3.2  热量衡算 5
3.2.1  一效蒸发器热量衡算 5
3.2.2  二效蒸发器热量衡算 6
3.2.3  三效蒸发器热量衡算 7
3.2.4  冷凝器热量衡算 9
第4章  蒸发器的设计 10
4.1  各效传热面积 10
4.1.1  一效蒸发器 10
4.1.2  二效蒸发器 10
4.1.3  三效蒸发器 11
4.2  加热室的设计 12
4.2.1  一效蒸发器 12
4.2.2  二效蒸发器 12
4.2.3  三效蒸发器 13
4.3  润湿周边流量的计算 14
4.3.1  一效蒸发器 14
4.3.2  二效蒸发器 14
4.3.3  三效蒸发器 15
4.4  确定壳体内径 15
4.4.1  一效蒸发器 15
4.4.2  二效蒸发器 16
4.4.3  三效蒸发器 17
4.4.4  蒸发器有盘管部分的内径 17
4.5  盘管的计算 17
4.5.1  一效蒸发器 18
4.5.2  二效蒸发器 19
4.5.3  三效蒸发器 19
4.5.4  盘管高度计算 20
4.6  分离器设计 21
4.6.1  一效分离器内径 21
4.6.2  二效分离器内径 22
4.6.3  三效分离器内径 22
4.7  预热盘管计算 23
4.8  冷凝器的设计 24
第5章  壁厚设计 26
5.1  一效蒸发器壁厚设计 26
5.2  二效蒸发器壁厚设计 27
5.3  三效蒸发器壁厚设计 28
5.4  分离器壁厚设计 29
5.5  冷凝器壁厚的设计 29
第6章  强度校核及水压试验 31
6.1  强度计算 31
6.1.1  一效蒸发器 31
6.1.2  二效蒸发器 31
6.1.3  三效蒸发器 31
6.1.4  分离器 31
6.1.5  冷凝器 32
6.2  最大允许压力 32
6.2.1  一效蒸发器 32
6.2.2  二效蒸发器 32
6.2.3  三效蒸发器 32
6.2.4  分离器 32
6.2.5  冷凝器 33
6.3  水压试验应力校核 33
6.3.1  一效蒸发器 33
6.3.2  二效蒸发器 34
6.3.3  三效蒸发器 34
6.3.4  分离器 35
6.3.5  冷凝器 35
第7章  接管设计及筒体失稳分析 36
7.1  一效筒体 36
7.2  二效筒体 37
7.3  三效筒体 39
7.4  分离器筒体 41
7.5  冷凝器筒体 43
7.6  各接管尺寸的设计 44
7.6.1  流体的体积流量 44
7.6.2  接管直径 45
第8章  附属设备的选型与设计 47
8.1  热压泵热力计算及结构设计 47
8.1.1  喷射系数 47
8.1.2  拉伐尔喷嘴的计算 48
8.1.3  泵体 49
8.2  矩形通道的设计 50
8.3  支座选型 51
第9章  开孔补强计算 52
结论 55
参考文献 56
致谢 57