黄第页DATE\@"M/d/yyyy"10/6/2024单效降膜式蒸发器在低聚糖生产中的设计及应用当蒸发温度为60-65℃时，低聚糖液浓度一般可以从1%提高到5-10%，即经过浓缩提高低聚糖液干物质含量，同时去除低聚糖液中不良气味。用于低聚糖蒸发的单效蒸发器其浓缩比较小，在1.1左右，蒸发时间短，降膜管周遍润湿量较大。Ⅰ.结构特点RNJM01-1500型单效蒸发器工艺流程及组成见图示。其结构特点，凡与物料接触部分全部采用304或316L不锈钢制造；蒸发器的器体采用50毫米厚的岩棉毡保温；采用原始蒸汽作为加热蒸汽热源；采用间壁列管式冷凝器抽真空。Ⅱ.工艺参数物料介质：低聚糖液物料处理量：333.3T/h进料浓度：B0：1%出料浓度：Bn：10%；进料温度T：60-75℃；加热温度T′：85℃；蒸发温度t：65℃；使用蒸汽压力：0.6Mpa。Ⅲ.设计计算总水分蒸发量WW=S*（1-B0÷B1）=333.3*（1-1÷10）=300Kg/h各蒸汽状态参数类型Mpa℃m³/Kgkcal/Kgkcal/Kg工作蒸汽0.6158.080.3214498.9658.3效体加热0.0589485(T′)2.828548.2(R)633.3蒸发0.0255065(t)6.201560.2(γ)625.2冷凝器0.0097714515.28571.8616.8热量计算热量计算D=【W*γ－S*C*（T－t）*（1+q′）】÷R式中：D————蒸汽耗量Kg/hW-----------总水分蒸发量Kg/hS--------进料量Kg/hC--------物料比热C=0.93kcal/Kg℃T-------进料温度℃T=60℃t--------料液沸点温度℃t=65℃R--------加热蒸汽汽化潜热R=548.2kcal/Kgγ-------二次蒸汽汽化潜热γ=560.2kcal/Kgq′------热量损失，这里按总热量的5%计算。则D=【W*γ－S*C*（T－t）*（1+q′）】÷R=【300*560.2－333.3*0.93*（60-65）*(1+0.05)】÷548.2=310Kg/h换热面积计算F=【W*γ－S*C*（T－t）】÷【K*（T′－t）】式中：K-----传热系数K=1050kcal/m²*℃*hF=【W*γ－S*C*（T－t）】÷【K*（T′－t）】=【300*560.2－333.3*0.93*（60－65）】÷【1050*（85－65）】=8.1m²6、降膜管根数计算实际应用表明用于低聚糖蒸发的降膜管的长径比多按L/d=65左右选取，不能过大选取，过大选取容易结焦。现取降膜管的规格为φ38X1.5X4000，则降膜管的根数n=F÷（π*d*l）式中：d----管子内径ml----管子长度mn=F÷（π*d*l）=8.1÷（3.14*0.035*4）=18.42≌19根周边润湿量的计算Q′=S÷【π*d*n】=333.3÷（3.14*0.0365*19）=153Kg/m*h其周边润湿量远远低于低聚糖粉生产用的蒸发器（在低聚糖粉生产中应用的蒸发器周边润湿量在500Kg/m*h时效果已经很好。），所以分程设计。分离器的设计分离器直径按下式计算：d=√【（W*V0）÷（π÷4*W0*3600）】式中：V0----二次蒸汽比容V0=6.201m³/KgW0-----自由截面的二次蒸汽流速W0=【³√（4.26*V0）】=2.98米/秒d=√【（W*V0）÷（π÷4*W0*3600）】=√【（300*6.201）÷（3.14÷4*2.98*3600）】=0.47米≌0.5米分离器高度的计算：h=4*V÷（πd²VS）式中：V-----二次蒸汽体积流量m³/sVS------允许的蒸发体积强度VS=1.1~1.5m³/s则h=4*V÷（πd²VS）=4*1056.1÷【3.14*0.5²*1.5*3600】=0.99米实际取1.5米蒸发高度，这样利于分离完整。冷凝器换热面积计算冷凝器采用间壁列管式冷凝。进入冷凝器的热量Q=Q1+Q2+Q3式中：Q1-----末效二次蒸汽进入冷凝器中放出的热量Q1=W1*γW1-----进入冷凝器中二次蒸汽流量Kg/hW1=W=300Kg/hQ1=W1*γ=300*560.2=168060kcal/hQ2----蒸发器壳程中冷凝水进入冷凝器壳程中由于自蒸发放出的热量，按下式计算Q2=【D*C*（t1-t2）*γ2】÷i2式中：Q2---自蒸发热量kcal/ht1-----进水温度t1=85℃t2-----饱和压下蒸发温度t2=45℃γ