制藥工程原理與設備

《制藥工程原理與設備》傳熱第一節(jié)概述第二節(jié)熱傳導第三節(jié)對流傳熱第四節(jié)傳熱過程計算第五節(jié) 蒸發(fā)器第一節(jié)

概述

制藥化工生產(chǎn)中所遇到的傳熱問題可分為兩類，一類是強化傳熱過程，另一類是削弱傳熱過程。一、傳熱基本方式

根據(jù)傳熱機理的不同，傳熱方式有熱傳導、熱對流和輻射傳熱三種基本方式。1.熱傳導2.熱對流3.輻射傳熱二、典型的傳熱設備1.間壁式換熱器中的傳熱過程

整個傳熱過程可看成由以下三個傳熱過程串聯(lián)而成。①熱流體以對流傳熱方式將熱量傳遞

至壁面一側(cè)。②熱量以熱傳導方式從固體壁面一側(cè)

傳遞至另一側(cè)。③間壁另一側(cè)以對流傳熱方式將熱量

傳遞至冷流體。圖4-1間壁兩側(cè)流體間的傳熱過程第一節(jié)

概述

參與傳熱的兩流體統(tǒng)稱為載熱體，其中熱流體又稱為

加熱劑或熱載熱體，冷流體又稱為冷卻劑或冷載熱體。2.典型間壁式換熱器（1）套管式換熱器

對于特定的套管式換熱器，傳熱面積可按下式計算式中S—傳熱面積，m2；d—內(nèi)管直徑，m；L—管長，m。圖4-2套管式換熱器1—內(nèi)管；2—外管第一節(jié)

概述套管式換熱器（2）列管式換熱器

通常將流體流經(jīng)管束稱為流經(jīng)管程，該流體稱為管程流體；而將流體流經(jīng)管間環(huán)隙稱為流經(jīng)殼程，該流體稱為殼程流體。由于管程流體在管束內(nèi)只流過一次，故稱為單程列管式換熱器。圖4-3單程列管式換熱器的結(jié)構(gòu)1，2，7，8—接管；3—管殼；4—管束；5—管板；6，10—封頭；9—折流板第一節(jié)

概述

若用隔板將單程列管式換熱器的一個分配室等分為二，

即構(gòu)成雙程列管式換熱器，如圖4-4所示。圖4-4雙程列管式換熱器的結(jié)構(gòu)1，2，7，9—接管；3—管殼；4—管束；5—管板；6，10—封頭；8—折流板；11-隔板第一節(jié)

概述對于特定的列管式換熱器，其傳熱面積可按下式計算:式中n—管子數(shù)。三、換熱器的主要性能指標1.傳熱速率2.熱通量第一節(jié)

概述四、穩(wěn)態(tài)傳熱和非穩(wěn)態(tài)傳熱

根據(jù)傳熱系統(tǒng)中的溫度變化情況，傳熱過程有穩(wěn)態(tài)傳熱和非穩(wěn)態(tài)傳熱之分。

穩(wěn)態(tài)傳熱時，傳熱系統(tǒng)中各點的溫度僅隨位置而變化，不隨時間而變化。

非穩(wěn)態(tài)傳熱時，傳熱系統(tǒng)中各點的溫度不僅隨位置而變化，而且隨時間而變化.第一節(jié)

概述一、基本概念和傅里葉定律（1）溫度場

某瞬間，物體或系統(tǒng)內(nèi)各點的溫度分布稱為溫度場。

溫度場中溫度相同的各點所組成的連續(xù)面稱為等溫面。（2）溫度梯度（圖4-5）圖4-5溫度梯度1.溫度場和溫度梯度第二節(jié)

熱傳導2.傅里葉定律

由熱傳導所引起的傳熱速率與溫度梯度及垂直于熱流方向的截面積成正比。3.導熱系數(shù)λ導熱系數(shù)的大小順序：(金屬固體)>(非金屬固體)>(液體)>(氣體)第二節(jié)

熱傳導二、平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導1.單層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導第二節(jié)

熱傳導2.多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導

三層材料組成的無限大平壁，各層的厚度分別為b1，b2，b3，導熱系數(shù)分別為1，2，3，且均為常數(shù)。多層平壁兩側(cè)表面溫度均勻穩(wěn)定，分別為t1和t4，設內(nèi)層兩個接觸面的溫度分別為t2和t3，在穩(wěn)定情況下，通過各層的熱流量是相等的，則有圖5-7三層平壁的熱傳導第二節(jié)

熱傳導N層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導為:

對于多層平壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導，不僅各層的傳熱

速率相等，而且各層的熱通量也相等。第二節(jié)

熱傳導例1：燃燒爐最內(nèi)層耐火磚b1=460mm,外層絕熱磚b2=230mm。已知爐內(nèi)表面t1=1500oC,外表t3=100oC，求導熱的熱通量及兩磚間的溫度t2。設各層接觸良好。已知：耐火磚的導熱系數(shù)1=1.4W/(moC),絕緣轉(zhuǎn)的導熱系數(shù)2=0.35W/(moC)解:b1=460mmb2=230mm三、圓筒壁的穩(wěn)態(tài)熱傳導1.單層圓筒壁導熱

設圓筒的內(nèi)、外半徑分別為r1、r2，內(nèi)、外表面分別維持恒定的溫度t1和t2，且管長L足夠大，沿軸向的溫度變化可以忽略不計，可以認為溫度只沿半徑方向變化。與平壁不同，圓筒壁導熱的特點是傳熱面積隨半徑而變化。圖4-8單層圓筒壁的熱傳導第二節(jié)

熱傳導2.多層圓筒壁導熱圖4-9三層圓筒壁的熱傳導第二節(jié)

熱傳導《化工原理》課件——第一章流體流動例2:某工廠在108mm×4mm的蒸汽管道外包有一層厚度為60mm的保溫層，熱導率為0.15W/(moC)。現(xiàn)測得保溫層內(nèi)壁溫度為180℃，外壁溫度為40℃。求單位管長的熱損失。解：d1=108mm,d2=108+60×2=228mm由單層圓筒壁熱傳導速率計算公式可得：《化工原理》課件——第一章流體流動例3：在38mm×2.5mm的蒸汽管外需要包兩層絕熱層。一層為60mm厚的礦渣棉，另一層為40mm厚的石棉泥，石棉泥的熱導率為0.16W/(moC)

。如果蒸汽管內(nèi)壁溫度為150℃，最外壁溫度為30℃，試確定哪種材料包在內(nèi)層，那種材料包在外層更適宜。問哪一種材料包在內(nèi)層熱損失?。拷猓翰槭謨缘娩摰膶嵯禂?shù)為

礦渣棉的導熱系數(shù)為已知石棉的導熱系數(shù)為

如果將礦渣棉包在內(nèi)層，其熱損失為：互換以后

如果將礦渣棉包在外層，其熱損失為：一、對流傳熱分析對流傳熱是指流體與固體壁面間的傳熱過程。傳熱邊界層：有溫度梯度存在的區(qū)域。減薄層流內(nèi)層的厚度是強化對流傳熱的主要途徑。第三節(jié)

對流傳熱二、對流傳熱速率方程根據(jù)傅立葉定律，流體的穩(wěn)定對流傳熱速率為

在換熱器中，局部對流傳熱系數(shù)隨管長而變，但在工程計算中，常采用平均對流傳熱系數(shù)和平均溫度差，此時牛頓冷卻定律可表示為對于套管式換熱器:熱流體在換熱器管內(nèi)流動冷流體在換熱器管外流動第三節(jié)

對流傳熱三、對流傳熱系數(shù)（一）對流傳熱系數(shù)的影響因素1.流體的種類

一般情況下，液體的對流傳熱系數(shù)要大于氣體的對流傳熱系數(shù)。2.流體的物性①導熱系數(shù)

流體的導熱系數(shù)越大，傳熱邊界層的熱阻就越小，因而對流傳熱系數(shù)就越大。②密度和比熱容比熱容越大，對流傳熱系數(shù)越大。③粘度流體的粘度越小，對流傳熱系數(shù)越大。④體積膨脹系數(shù)

第三節(jié)

對流傳熱3.流體的相變情況

傳熱過程中，有相變的流體的對流傳熱系數(shù)要遠大于無相變流體的對流傳熱系數(shù)。4.流體的流動狀態(tài)

流體作層流流動時，對流傳熱系數(shù)較??；作湍流流動時，對流傳熱系數(shù)越大。5.對流情況

強制對流時對流傳熱系數(shù)一般大于自然對流時的對流傳熱系數(shù)。6.傳熱面的結(jié)構(gòu)第三節(jié)

對流傳熱（二）對流傳熱系數(shù)的一般準數(shù)關聯(lián)式

影響對流傳熱系數(shù)的流體的物理性質(zhì)有:

、Cp、

、

、

以及傳熱設備的尺寸等，這些影響因素可組合成Nu、Re、Pr、Gr四個無因次數(shù)群，它們之間的關系為Nu——努塞爾特準數(shù)，

，是表示對流傳熱系數(shù)的準數(shù)，無因次。Re——雷諾數(shù)準數(shù)，

，是反映流動狀態(tài)對對流傳熱系數(shù)影響的準數(shù)，無因次。Gr-——格拉斯霍夫準數(shù)，

，是反映自然對流對對流傳熱系數(shù)影響的準數(shù)，無因次。第三節(jié)

對流傳熱努塞爾準數(shù)——雷諾準數(shù)————流動狀況普蘭特準數(shù)————流體物性格拉斯霍夫準數(shù)————自然對流《化工原理》課件——第四章傳熱第三節(jié)

對流傳熱無相變自然對流：無相變強制對流：《化工原理》課件——第四章傳熱第三節(jié)

對流傳熱定性溫度：——用于確定物性三種方法①②③—膜溫特征尺寸適用范圍《化工原理》課件——第四章傳熱第三節(jié)

對流傳熱《化工原理》課件——第一章流體流動（三）流體無相變使的對流傳熱系數(shù)1.流體在管內(nèi)作強制對流

在傳熱計算中，一般規(guī)定Re＜2300為層流，Re＞10000為湍流，而2300＜Re＜10000則為過渡流，這與流體力學中的情況有所不同。（1）流體在圓形直管內(nèi)做強制湍流①低粘度流體

當流體粘度低于式中n——與熱流方向有關的常數(shù)，無因次。當流體被加熱時n=0.4；當被冷卻時，n=0.3定性溫度：流體進出口的算術(shù)平均值特征尺寸：管內(nèi)徑di（4-42）第三節(jié)

對流傳熱適用范圍：Re>10000，0.7<Pr<120，

l/d≥60若l/d＜60，則用式（5-42）求得的a應乘以

進行校正。②高粘度流體

當流體粘度高于（4-43）定性溫度：除粘度

取壁溫外，其余取流體進、出口溫度的算術(shù)平均值。特征尺寸：管內(nèi)徑di適用范圍：0.7<Pr<16700，第三節(jié)

對流傳熱（2）流體在圓形直管內(nèi)做強制湍流（4-44）定性溫度：除粘度

取壁溫外，其余取流體進、出口溫度的算術(shù)平均值。特征尺寸：管內(nèi)徑di適用范圍：Re＜2300，0.6<Pr<6700，

＞10，Gr＜2.5×

當Gr＞2.5×

時自然對流的影響不能忽略，此時可先用式（5-44）計算出對流傳熱系數(shù)，然后再乘以校正系數(shù)f第三節(jié)

對流傳熱（3）流體在圓形直管內(nèi)做過渡流

當Re=2300~10000時，可根據(jù)流體的粘度，先用式（5-42）或（5-43）計算出對流傳熱系數(shù)，然后再乘以校正系數(shù)f（4）流體在圓形彎管內(nèi)做強制對流圖4-11彎管

——流體在彎管內(nèi)做強制對流時的對流傳熱系數(shù)，

——流體在直管內(nèi)做強制對流時的對流傳熱系數(shù)，

R——彎管軸的彎曲半徑，m第三節(jié)

對流傳熱（5）流體在圓形直管內(nèi)做過渡流①當量直徑法②直接實驗法2.流體在管外做強制對流（1）流體垂直流過管束圖4-13管子的排列方式第三節(jié)

對流傳熱定性溫度：流體進出口溫度的算術(shù)平均值特征尺寸：管外徑do特征流速：流體在流通方向上最窄通道處的流速，其中錯列管局最下處的距離為

及

中的較小者。適用范圍：第三節(jié)

對流傳熱管束的平均對流傳熱系數(shù)可用下列計算（2）流體在有折流板的換熱器的管間流動定性溫度：除粘度

取壁溫外，其余取流體進、出口溫度的算術(shù)平均值。特征尺寸：傳熱當量直徑de第三節(jié)

對流傳熱3.大空間自然對流傳熱定性溫度：壁面溫度與流體平均溫度的算術(shù)平均值。特征尺寸：對于水平管，取管外徑do；對于垂直管或板，取垂直高度L。第三節(jié)

對流傳熱（四）流體有相變時的對流傳熱系數(shù)1.蒸汽冷凝（1）蒸汽冷凝的方式：

膜狀冷凝

滴狀冷凝（2）膜狀冷凝時的對流傳熱系數(shù)①蒸汽在垂直管或板外冷凝圖4-16豎直壁面上冷凝液的流動狀態(tài)冷凝負荷：單位時間內(nèi)流過單位時間長度潤濕周邊的冷凝液量。第三節(jié)

對流傳熱則冷凝液沿壁面流動時的Re為·冷凝液膜有層流變?yōu)橥牧鞯呐R界Re值為1800.若液膜流動為層流，則平均對流傳熱系數(shù)可用下試計算由于管徑較小，膜層常呈層流流動，此時對流傳熱系數(shù)可用下式計算蒸汽在水平管外冷凝第三節(jié)

對流傳熱（3）影響冷凝傳熱的因素①不凝性氣體的影響②冷凝水的影響③液膜兩側(cè)溫度差的影響④蒸汽流速和流向的影響⑤冷凝壁面的影響第三節(jié)

對流傳熱

液體沸騰分為管內(nèi)沸騰和大容器內(nèi)沸騰。在這里主要討論大容器內(nèi)沸騰。2.液體沸騰（1）沸騰過程圖4-17常壓下水的沸騰曲線傳熱系數(shù)

隨沸騰溫度差

的關系曲線稱為沸騰曲線第三節(jié)

對流傳熱（2）沸騰曲線①自然對流區(qū)

（AB段）②核狀沸騰區(qū)

（BC段）③膜狀沸騰區(qū)

（CDE段）第三節(jié)

對流傳熱（4）影響沸騰傳熱的因素液體物性溫度差在核狀沸騰階段溫差提高，操作壓力加熱壁面新的、潔凈的、粗糙的加熱面，大（3）沸騰傳熱系數(shù)第三節(jié)

對流傳熱一、能量衡算

冷、熱流體在間壁式換熱器中進行熱交換時，若熱損失可以忽略，則單位時間內(nèi)熱流體所放出的熱量必然等于冷流體所吸收的熱量，即式中

——單位時間內(nèi)熱流體放出的熱量，W或kW；

——單位時間冷熱流體吸收的熱量，W或kW。第四節(jié)

傳熱過程計算1.熱負荷冷熱流體在單位時間內(nèi)所交換的熱量Q2.衡算式：(1)焓差法T1（130℃的飽和水蒸汽）→T2（90℃的水）Hh1＝2723.9kJ/kgHh2＝376.81kJ/kg《化工原理》課件——第四章傳熱第四節(jié)

傳熱過程計算（2）：比熱、潛熱法若流體只有溫度變化，無相的變化例如:

熱油150℃→120℃水20℃→60℃《化工原理》課件——第四章傳熱式中

——熱流體的質(zhì)量流量，

kg·s；

——熱流體的平均定壓比熱，熱流體由溫度T1下降至T2所放出的熱量為冷流體由溫度

升高至

所吸收的熱量為

式中

——飽和蒸汽的冷凝潛熱，

kJ·kg。

若冷、熱流體進行熱交換時發(fā)生相變化，則熱流體因相變而放出的熱量為式中

——冷流體的質(zhì)量流量，

kg·s；

——冷流體的平均定壓比熱，冷流體因相變而吸收的熱量為式中

——飽和蒸汽的汽化潛熱，

kJ·kg。第四節(jié)

傳熱過程計算若流體只有相變化，而無溫度變化例如:130℃的飽和水蒸汽→130℃的水既有相變化，又有溫度變化《化工原理》課件——第四章傳熱第四節(jié)

傳熱過程計算T1（130℃的飽和水蒸汽）→T2（90℃的水）《化工原理》課件——第四章傳熱第四節(jié)

傳熱過程計算3.熱量衡算式的表示方法①焓差法②兩流體均無相變，只有溫度變化③熱流體有相變，而冷流體無相變④熱流體既有相變又有溫變；冷流體只有溫變《化工原理》課件——第四章傳熱第四節(jié)

傳熱過程計算《化工原理》課件——第一章流體流動書后第四題解：二、總傳熱速率微分方程和總傳熱速率方程K——平均總傳熱系數(shù)，簡稱為總傳熱系數(shù)，

——間壁兩側(cè)流體的平均傳熱溫度差，℃。（管內(nèi)測）（管外側(cè)）（平均值）1.總傳熱速率微分方程間壁兩側(cè)的傳熱速率為：dQ=K(T-t)dS=K△tdS

2.總傳熱速率方程第四節(jié)

傳熱過程計算冷熱流體通過固體壁面的傳熱包括三個過程：①熱流體把熱量傳給管壁②通過管壁的熱傳導③管壁把熱量傳給冷流體穩(wěn)態(tài)傳熱《化工原理》課件——第四章傳熱三、總傳熱系數(shù)第四節(jié)

傳熱過程計算間壁內(nèi)側(cè)流體熱阻間壁熱阻間壁外側(cè)流體熱阻總熱阻(1)若傳熱面為圓筒壁《化工原理》課件——第四章傳熱三、總傳熱系數(shù)對于圓筒壁若以管外表面積為基準則第四節(jié)

傳熱過程計算(2)若傳熱面很薄或者為平板壁時《化工原理》課件——第四章傳熱三、總傳熱系數(shù)對于圓筒壁若以管內(nèi)表面積為基準則第四節(jié)

傳熱過程計算(3)污垢熱阻(4)當忽略管壁熱阻及污垢熱阻時內(nèi)側(cè)為控制熱阻外側(cè)為控制熱阻《化工原理》課件——第四章傳熱對于平壁，若壁面兩側(cè)的污垢熱阻分別為

和

則三、總傳熱系數(shù)對于圓筒壁2.污垢熱阻對于平壁，若壁面兩側(cè)的污垢熱阻分別為

和

則對于圓筒壁第四節(jié)

傳熱過程計算K的確定①經(jīng)驗值②實驗測定《化工原理》課件——第四章傳熱三、總傳熱系數(shù)第四節(jié)

傳熱過程計算3.總傳熱系數(shù)的數(shù)值范圍第四節(jié)

傳熱過程計算例:502.5mm的鋼管組成的列管式換熱器,內(nèi)管空氣，對流傳熱系數(shù)i=40W/(m2oC)；管外為水蒸氣，對流傳熱系數(shù)o=4500W/(m2oC)=45W/(m2K),Rsi=0.0004m2K/W,Rso=0.000052m2K/W。(1)K（按薄壁處理的傳熱系數(shù)）;(2)求Ko（以外表面為基準計算傳熱系數(shù)）。解：(1)第四節(jié)

傳熱過程計算解：(2)《制藥工程原理與設備》課件——第四章傳熱第四節(jié)

傳熱過程計算四、平均溫差假設：

①傳熱過程為穩(wěn)態(tài)過程

②冷、熱流體的定壓比熱均為常量，或以冷、熱

流體的平均定壓比熱計算。

③總傳熱系數(shù)K為常數(shù)。

④換熱器的熱損失可忽略不計。1.恒溫傳熱第四節(jié)

傳熱過程計算

（1）逆流和并流時的平均溫度差圖4-18換熱器中兩流體的流向示意圖第四節(jié)

傳熱過程計算逆流：并流：（2）折流和錯流的平均溫度差錯流和折流時的平均溫度差可用以下式計算校正系數(shù)

與兩種流體進、出口溫度的變化量有關。是P和R的函數(shù)，即：根據(jù)R、P這兩個參數(shù)，可從相應的圖中查出值。第四節(jié)

傳熱過程計算五、設備熱損失的計算式中

——設備的熱損失速率，W

——對流輻射聯(lián)合傳熱系數(shù)，

——與周圍環(huán)境直接接觸的設備外表面積，

——與周圍環(huán)境直接接觸的設備外表面溫度，℃t——周圍環(huán)境的溫度，℃第四節(jié)

傳熱過程計算1、空氣在保溫層外做自然對流，且

＜150℃

平壁=9.8+0.07（

）

圓筒壁=9.4+0.052（

）2、空氣沿粗糙壁面做強制對流，

當空氣流速u不大于5時=6.2+4.2u

當空氣流速u大于5時

第四節(jié)

傳熱過程計算使含有不揮發(fā)性質(zhì)的溶液沸騰汽化并移出蒸氣，從而使溶液中溶質(zhì)濃度提高的單元操作稱為蒸發(fā)，所用的設備稱為蒸發(fā)器。一、蒸發(fā)過程的特點1、沸點升高：當加熱蒸氣一定時，蒸發(fā)溶液的傳熱溫度差要小于

蒸發(fā)純水的溫度差。

2、溶液性質(zhì)：熱敏性、腐蝕性、結(jié)晶性、結(jié)垢性、泡沫、粘度

等。

3、泡沫挾帶：二次蒸氣中帶有大量泡沫，易造成物料損失和冷

凝設備污染。第五節(jié)蒸發(fā)器4、能源利用：二次蒸氣的利用是蒸發(fā)操作中要考慮的關鍵問題之一。

5、傳熱性質(zhì)：屬于壁面兩側(cè)流體均有相變化的恒溫傳熱過程。加熱蒸氣和二次蒸氣

蒸發(fā)需要不斷的供給熱能。工業(yè)上采用的熱源通常為水蒸氣，而蒸發(fā)的物料大多是水溶液，蒸發(fā)時產(chǎn)生的蒸氣也是水蒸氣。

為了易于區(qū)別，前者稱為加熱蒸氣或生蒸氣，后者稱為二次蒸氣。加熱蒸汽的溫度相對較高，二次蒸汽的溫度相對較低。

第五節(jié)蒸發(fā)器按操作方式：間歇蒸發(fā)、連續(xù)蒸發(fā)；按二次蒸汽的利用情況：單效蒸發(fā)、多效蒸發(fā)；按操作壓力：常壓蒸發(fā)、加壓蒸發(fā)、減壓蒸發(fā)（真空蒸發(fā)）；二、蒸發(fā)的分類真空蒸發(fā)：根據(jù)溶液沸點隨操作壓強的減小而下降的特性來降低蒸發(fā)操作的溫度，從而在加熱蒸汽一定的條件下，增大管壁兩側(cè)的傳熱溫度差，減少系統(tǒng)的熱損失。優(yōu)點：提高傳熱溫差、利用低壓蒸汽作為熱源、對熱敏性物料的蒸發(fā)有利。第五節(jié)蒸發(fā)器三、單效蒸發(fā)流程3-中央循環(huán)管；不凝性氣體冷卻水二次蒸汽料液加熱蒸汽冷凝水完成液水

硝酸銨水溶液蒸發(fā)流程123451-加熱管；2-加熱室；4-蒸發(fā)室；5-除沫器；6-冷凝器第五節(jié)蒸發(fā)器四多效蒸發(fā)（一）多效蒸發(fā)原理

多效蒸發(fā)時要求后效的操作壓強和溶液的沸點均較前效低，引入前效的二次蒸汽作為后效的加熱介質(zhì)，即后效的加熱室成為前效二次蒸汽的冷凝器，僅第一效需要消耗生蒸汽。

一般多效蒸發(fā)裝置的末效或后幾效總是在真空下操作，由于各效（末效除外）的二次蒸汽都作為下一效的加熱蒸汽，故提高了生蒸汽的利用率，即經(jīng)濟性。表單位蒸氣消耗量效數(shù)

單效

雙效

三效

四效

五效理論最小值11/21/31/41/5實際最小值1.10.570.40.30.27錯誤觀點：多效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力是單效蒸發(fā)器的若干倍。第五節(jié)蒸發(fā)器強調(diào)：蒸發(fā)量與傳熱量成正比，多效蒸發(fā)并沒有提高蒸發(fā)量，而只是節(jié)約了加熱蒸汽，其代價則是設備投資增加。在相同的操作條件下，多效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力并不比傳熱面積與其中一個效相等的單效蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力大。（二)、多效蒸發(fā)流程

1、并流法蒸氣和料液的流動方向一致，均從第一效到末效。優(yōu)點：在操作過程中，蒸發(fā)室的壓強依效序遞減，料液在效間

流動不需用泵；料液的沸點依效序遞降，使前效料進入后效時放出顯熱，

供部分水汽化；料液的濃度依效序遞增，高濃度料液在低溫下蒸發(fā)，對

熱敏性物料有利。第五節(jié)蒸發(fā)器原料液加熱蒸汽至冷凝器

完成液123冷凝水冷凝水冷凝水

并流加料法的三效蒸發(fā)裝置流程示意圖并流加料法的三效蒸法：沿料液流動方向濃度逐漸增高，致使傳熱系數(shù)下降，在后

二效中尤為嚴重。缺點：第五節(jié)蒸發(fā)器2、逆流法

料液與蒸氣流動方向相反。原料由末效進入，用泵依次輸送至前效，完成液由第一效底部取出。加熱蒸氣的流向仍是由第一效順序至末效。濃度較高的料液在較高溫度下蒸發(fā)，粘度不高，傳熱系數(shù)較大。

（1）各效間需用泵輸送；（2）無自蒸發(fā)；（3）高溫加熱面上易引起結(jié)焦和營養(yǎng)物的破壞。優(yōu)點：

缺點：第五節(jié)蒸發(fā)器原料液加熱蒸汽至冷凝器

完成液123冷凝水冷凝水冷凝水逆流加料法的三效蒸發(fā)裝置流程示意圖第五節(jié)蒸發(fā)器3、平流法

原料液分別加入各效中，完成液也分別自各效底部取出，蒸氣流向仍是由第一效流至末效。此種流程適用于處理蒸發(fā)過程中伴有結(jié)晶析出的溶液。原料液加熱蒸汽至冷凝器

完成液123冷凝水冷凝水冷凝水

完成液

完成液平流加料法的三效蒸發(fā)裝置流程示意圖第五節(jié)蒸發(fā)器4、混流法

效數(shù)多時，也可采用順流和逆流并用的操作，稱為混流法，這種流程可協(xié)調(diào)兩種流程的優(yōu)缺點，適于粘度極高料液的濃縮?；炝骷恿戏ǖ娜д舭l(fā)裝置流程示意圖第五節(jié)蒸發(fā)器蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)：加熱室、分離器等.按加熱室的結(jié)構(gòu)和操作時溶液的流動情況分：循環(huán)型（非膜式）（一）、蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和特點1、循環(huán)型蒸發(fā)器

溶液在蒸發(fā)器中做循環(huán)流動，蒸發(fā)器內(nèi)溶液濃度基本相同，

接近于完成液的濃度，操作穩(wěn)定。單程型（膜式）*

根據(jù)引起循環(huán)的原因不同，又可分為自然循環(huán)和強制循環(huán)。特點：第五節(jié)蒸發(fā)器五、常用蒸發(fā)器的類型自然循環(huán)蒸發(fā)器：（1）、中央循環(huán)管式蒸發(fā)器：完成液二次蒸氣料液加熱蒸氣冷凝水123451-外殼2-加熱室3-中央循環(huán)管4-蒸發(fā)室5-除沫器優(yōu)點：結(jié)構(gòu)緊湊

制造方便

傳熱較好

操作可靠缺點：循環(huán)速度在0.4~0.5m/s以下

清洗和維修不方便第五節(jié)蒸發(fā)器（2）、懸筐式