蒸发器的选择和主要设备（学术用）

第3l卷第4期2OO 2个月的发酵技术通讯和毛雄斌的主要设备选择（广州奥桑谷氨酸钠食品，广州510280）1蒸锅的选择1. 1应考虑的因素选择蒸发器时（1）溶液的组成； （二）加工能力和生产能力； （3）溶液的初始浓度和供液温度； （4）完井液的终温和产品要求； （5）材料的热稳定性； （6）溶液沸点增加； （7）溶液的起泡性，表面张力，液体粘度等； （8）结垢成分（硫酸钙，磷酸钙，硅等）； （9）可用的热源（蒸汽，电等）； （10）一年内可用的冷却水温度，水量，水质和温度变化； （11）溶液的pH值，涉及设备和衬里材料，尤其是防腐措施和修复方法等； （12）技术条件，工地条件（面积和高度），投资限额，运营模式（间歇或连续）和运营成本等. 1. 2蒸发设计替代类型的资格标准为便于选择，综合选择标准下表列出了各种因素.

表1常用蒸发设备的选择标准蒸发器类型水平管类型标准外部加热类型强制循环类型升膜类型降膜类型制造低成本低成本高成本低成本通用解决方案稀溶液0. 001-0. 05pa，s，较高，较高，高，高，高，高热系数，高粘度溶液，0，lpa，s，较低，低，低，高，高，高停留时间，长，长，短，短，液体循环，是否浓缩？液体浓度是否可以恒定，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可，可可蒸发器设备，可可. 适当适当适当适当的质量易于缩放不良适当适当良好不良不良不良有结晶析出不良不良适当的良好不适感不适当的热敏不适不良的不适感不适当的腐蚀性适当的和不合适的1 3 1-Weipu信息发酵技术2蒸发器的设计和操作中应考虑的特性为了计算材料的热传递，必须知道产品的一些数据.

2. 1材料的干物质含量2. 2密度2. 3比热2. 4锅炉高度BPE常压下的水将在100“ C时蒸发. 当固体溶解（例如葡萄糖溶液）时，其沸点将增加. 对于蒸发器，这是影响性能的重要因素. 对于糖浆BPE的沸点，它受液体干物质，糖分DE降低和温度等因素的综合影响，因此很难给出一个通用的公式. 下面的例子说明了在不同干物质含量％ds，DE值和温度变化下玉米淀粉糖的BPE值（1）表2在42DE下BPE值在42DE下温度与干物质含量的关系温度（℃）40％ds 60％ds 80％ds 50 0 .67 2 .0 0 5 .80 75 0 .7 8 2 .2 7 6 .70 10 0 0 .89 2 ．69 7. ．94（2）表3 90DE时BPE值与温度，干物质含量温度（℃）的关系40％ds 60％ds 80％ds 50 1. 53 3. 74 8. 6 1 75 1 .74 4. 2 5 9. 78 10 0 2. 0 1 4. 9 7 l 1. 72在75℃水的蒸汽压为0.385bar. 绝对压力（绝对压力）.

假设一次效果蒸发了60％ds的90DE葡萄糖，并且分离罐的温度为75°C. 在这种情况下，分离罐的压力应等于75c c-4处的水. 25c c =70. 7cc处的蒸汽压力为0. 32bar. 腹肌因此，糖液的蒸气压低于纯水的蒸气压. 溶液沸点的增加主要与溶液的类型，浓度和工作压力有关. 例如，在常压下20％NaOH溶液的沸点为108. 5℃，高于10o℃的水的沸点8. 5℃. 设计蒸发器时，必须考虑有效的沸点温差. 一2-2. 5粘度的影响原料液体的粘度在蒸发技术中起着重要的作用. 粘度越高，产生良好的传热条件就越困难. 很高的粘度甚至会限制某些类型的蒸发器的使用. 由于粘度取决于许多变化（例如温度，干物质，DE和进料液体的类型等），因此很难在表格或公式中进行总结. 如第4点所述，同一产品玉米淀粉糖在不同条件下的粘度（CPO）.

（1）在42DE下表4在42DE下在不同条件下的粘度温度40％ds 60％ds 70％ds 80％ds 50 cc 3 35 2 10 550 0 60℃3. 2 23 120 2OOo 70℃2. 在90DE下8 18 70 9oO（2）表5在90DE下不同条件下的粘度温度40％ds 60％ds 70％ds 80％ds 50℃2. 5 12 40 350 60℃2 8 25 180 70℃1. 5 5. 5 18 80 2. 6其他一些影响因素在设计和操作蒸发器时，仍然需要考虑一些因素: （1）结晶（例如葡萄糖溶液）将在低温和高于物质含量的条件下开始结晶. . （2）当产生诸如污水蒸发器之类的泡沫时，必须注意防止过多的泡沫形成和溢出. 必须添加消泡设施. （3）温度敏感性在高温下，葡萄糖溶液非常敏感并且容易变色. 因此，蒸发器必须设计成低温和短停留时间. （4）结垢3主机的设计3. 1加热器蒸发器的尺寸可以通过理论计算，一系列方程的组合可以计算出加热器的最佳组合.

但是，这非常耗时（尝试和错误方法）. 管，以供参考. 表6蒸发器总传热系数K值蒸发器类型总传热系数（W / m2 o C）水平浸入式加热器6oo 1 2300标准（自然循环）6oo〜3000标准（强制循环）1200 — 6000吊篮式6oo -3000外加热型（自然循环）1200〜6000外加热型（强制循环）1200—7000升薄膜型1200〜6000降膜型1200—3500蛇管型350—2300根据假定的K值，使用公式S = Q /（K * At）计算所需的换热面积.

3. 2闪蒸罐（分离罐）闪蒸罐的尺寸更容易计算，而二次气体的流量限制了闪蒸罐. 速率太高将导致进料液体被带入二次气体中，这将导致下一效气体冷凝物的污染. 最大气体流速由液体和气体的密度计算得出. 实际上，高密度材料不容易携带. 如果气体密度低，则产品不易携带. 为了防止液滴夹带到气体中，通常安装除雾器. 除雾器的主要类型为: 流量抑制除雾器，球形除雾器，金属网除雾器，离心除雾器，冲击除雾器，旋风除雾器，离心分离器等. 3. 3二次燃气管道应选择燃气管道以产生最小的压降. . 实际管道速度通常在20到40 m / s之间. 3. 4泵的选择对于蒸发器的无故障运行，选择正确的输送泵非常重要. 以下介绍一些我们需要特别注意的最重要的功能: （1）泵的净正吸压NPSH泵的净正吸压头是绝对气压，其超过了吸入口处有液体，使液体可以进入叶轮的中间.

实际NPSH值必须大于泵所需的NPSH值. 否则会发生气蚀和机械损坏. 泵的设计和选择在此不再详述. 一般原则是它们不能太大. 由于蒸发器在较低的压力下工作，因此容易发生气蚀. 当泵太大时，这种情况容易发生. 通常情况下，应将分离罐放在较高的位置，以使泵的NPSH可以避免气蚀现象. （2）液位控制通常，有两种方法可以调节蒸发器中的液位. ①最方便的方法是非常精确地设计变速箱泵，液位由泵的性能控制. ②另一种方法是在每个效果器上安装液位控制器和泵出口调节阀，并调节阀以调节有时过大的流量. 这种方法非常有效. 3. 5冷凝器（1）直接接触式冷凝器通过喷雾冷却水，并在二次蒸发时冷凝以产生真空. 这些冷凝器具有以下优点: ①与表面冷凝器相比，设计简单且相对方便. ②没有通过壁的传递，它们可以在非常低的温差下工作，可以达到很高的真空度，或者可以允许更高的冷却水温度.

③没有结垢的危险，腐蚀极小. 但是，它也有一些缺点: ①由于气体和冷却介质之间直接接触，因此以后可能会被气流中携带的原料液体污染. ②由于冷却水是通过冷却获得的蒸发器设备，但冷却塔是随身携带的，因此夹带的液体是细菌繁殖的良好环境. ③气体的冷凝水在冷却水中损失，因此无法回收. ④打开的冷凝器需要一定的压力头才能保持有效的真空度. 因此，必须将其放置在一定的高度. （2）表面冷凝器在二次蒸气和冷却水之间没有接触. 进料液体的二次气体可以再生，冷却水不会被污染. 3. 6真空泵（1）蒸汽注入真空泵使用较少，因为它们需要消耗更多的蒸汽. （2）机械真空泵在蒸发器中，最常用的是水环真空泵. 当二次气体进入泵时，它们在液环中冷凝，从而增加了真空度. 真空泵的最小工作压力取决于密封水的气压，即液体的温度. 工作在60cc的真空泵永远不能在50c的冷凝器上工作. 在此压力下，温水将开始蒸发，从而限制了真空泵的容量. 这意味着蒸发器的最低温度被限制为真空泵的密封水的温度.

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