双效列管式蒸发器的设计与调试

双效列管式蒸发器的设计与调试

明胶生产过程分为前处理和后处理。前处理是化学反应过程,是明胶质量的关键;后处理是物理变化过程,是明胶质量的保障阶段。在后处理工序,蒸发器又是整个过程的关键设备。多年来,蒸发器一直困扰着明胶行业的发展。前些年,国内大型明胶厂蒸发器均依赖进口,现在则略有改观。进口蒸发器价格昂贵、维护费用高,小型明胶厂无力承受,不敢问津,只能利用简陋的蒸发器维持生产,限制了企业的迅速崛起。为摆脱尴尬的局面,我公司决定走自主研发的道路。2006年底开始组织双效列管式蒸发器设计制作,2007年3月底制作完成,4月份进入调试。经过7个月的生产运行,通过了各项技术测试,各项指标均达到或超过国内外同类产品技术水平。双效蒸发器有以下特点:蒸发温度低、能耗低、蒸发时间短、蒸发浓度高、配套设备少、易操作等。其中,蒸发温度低、蒸发速度快的特点特别适用于具热敏性的明胶的生产。1双效检测器的生产1.1崔式探测器的选择根据工艺要求和制作条件,选定列管式升膜蒸发器。1.2单选择因食品卫生要求,选用不锈钢304材质。1.3发浓度:20%年产400t商品明胶的蒸发器:稀胶浓度为5%;蒸发浓度为24%。蒸发量计算:蒸发量=[400t/a×(1-12%)÷5%-400t/a×(1-12%)÷25%]÷330d/a÷20h/d1.4蒸汽进汽压力及浓胶浓度蒸发量:0.85t水/h黏度:5.5cp比重:1.006一效蒸汽温度:100～105℃一效冷凝水温度:92℃;一效蒸发温度:75℃;蒸汽进汽压力:0.1～0.12MPa;一效蒸汽温度:75℃二效冷凝水温度:70℃二效蒸发温度:55℃稀胶浓度:5%;浓胶浓度:25%;汽在壳程;胶经管程。其他参数见《换热器设计手册》、《化工原理》、《化工工艺设计手册》。在计算机内安装软件“升膜蒸发器工艺设计”,把参数填入上表,计算机将自动运算,取出计算结果,绘制加工图纸,图纸技术要求查《换热器设计手册》。1.5管板、管板、管板、管板、管板的焊接列管选用Φ32、长3m的不锈钢管,排列采用60°正三角形,管两端同管板焊接,焊接前管板孔倒45°×2的倒角。蒸发器通过7个月的试运行,验证了双效列管式蒸发器达到预期设计要求,性能优越,便于操作和维护保养。2双效升膜式列管蒸发器蒸发过程实质上就是水的汽化过程和汽液分离过程。稀胶液中的水分在吸收蒸汽的热能后汽化,汽化的蒸汽同明胶溶液混合进入分离器,在分离器内胶液同蒸汽分离,蒸汽被带走。因此,胶液浓度上升,实现了浓缩。蒸发器种类较多。我公司设计制作的是双效升膜式列管蒸发器,主要由预热器、一效蒸发器、二效蒸发器、灭菌器、冷凝器组成。配套设备有物料泵、浓胶泵、冷凝水泵、真空泵及配套控制电器等。详见附图。稀胶液经泵送入预热器预热至沸腾温度。被预热的稀胶液由一效加热器底部引入管内,在一效加热器内沸腾,高速上升的二次蒸汽带动稀胶液沿管壁成膜状流动,升至加热器顶部,流入分离器。胶液在上升过程中,边流动边蒸发,进入分离器后,胶液同蒸汽分离,二次蒸汽被带入二效加热器作为能源再利用。一效分离器的胶液再由二效加热器底部进入管内,在二效加热器内沸腾,上升的二次蒸汽带动胶液沿壁面成膜状流动,直至加热器顶部,并流入二效分离器。进入分离器后,胶液同蒸汽分离,二次蒸汽被真空吸入冷凝器冷凝,浓胶液用泵送入灭菌器灭菌,经灭菌的浓胶液流入下一工序。2.1双效检测器的操作参数2.2关于质量分析2.3蒸发器的组成通过图表显示分析,自制蒸发器运行时有以下特点:蒸发温度低、明胶质量稳定、能耗低。除此之外,还有蒸发时间短、蒸发浓度高、不易糊胶、配套设备少、易操作等。其中,蒸发温度低、蒸发速度快,特别适用于热敏性明胶的生产要求。因为,低温快速蒸发减少了明胶大分子的水解破坏,保持了明胶大分子的原有特性,因此明胶质量高。蒸发器由两部分组成,即蒸发器和灭菌器。蒸发器是实现从稀胶液到浓胶液的浓缩;灭菌器则使明胶产品符合卫生要求。蒸发器的工作原理:蒸发器是一种热能交换设备,热能的传热方式总共有三种形式,即热传导、热对流、热辐射。这三种方式在蒸发器中同时存在。蒸发器的传热过程:蒸汽通过对流传热方式,把热能传递给列管外侧,管外侧温度升高,列管内、外形成温度差,外侧高温的热能向内侧低温方向传递,形成热传导,内侧温度随之上升;高温的内壁先以热传导的方式向胶液传递热能,胶液被加热后,由于液体温差,液体发生上下运动,转而又形成对流传热,从而实现了传热过程。此蒸发器的设计制作各项技术指标已达到同类产品技术水平,符合明胶技术要求,适用于明胶生产。本蒸发器有易加工、加工费用低、维护费用低等优点。通过双效蒸发器的制作与应用,公司积累了大量的参考数据,希望能得到同