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刮板薄膜蒸发器是一种新型高效节能的蒸发设备,它的工作原理是当物料通过管道进入蒸发器后,高速旋转的分布器把物料均匀的抛向加热桶内壁上,由于重力作用物料向下流动,然后被高速旋转的刮板强制成薄膜,在刮板的作用力下物料呈螺旋式向下流动,在流动过程中吸收由夹套内蒸汽传递的热量,进而迅速蒸发浓缩,产生的二次蒸汽则向上流动,经过捕沫器除后排出,浓缩液则从蒸发器底部出口料排出。适用于处理热敏性物料,或在蒸发过程中易结垢、粘度高、沸点高的物料,该类蒸发器在石油、化工、医药领域广泛应用。对蒸发器内流体的流动状态进行分析,对蒸发器内的传热性能进行分析,这些对提高刮板蒸发器的工作性能和工作效率都是十分有意义的。 本文借鉴参考大量资料,利用流体力学分析计算软件CFX,对蒸发器内流体流动的情况以及蒸汽热量的传热过程进行分析,以此来获得蒸发器内速度分布情况和物料温度变化情况,并且参靠文献对蒸发器内液膜的厚度计算公式进行了优化,由此可知模拟分析结果的更加有实用性。本文重点对刮板的倾角、数目、长度、转速,以及进料量、进料温度、物料粘度等因素进行了模拟分析,模拟出这些参数如何影响蒸发器内流体的流动和传热过程。并且进行了工艺设计及结构设计计算,重点对刮板的形式、结构以及连接方式进行了优化改进。 通过CFX软件模拟蒸发器的工作状态,通过模拟分析得出,转子的转动速度、刮板倾斜角度及数目,对流体的流动状态影响比较明显。转子的转速越高,液膜内流体流动的径向混合更加均匀,物料液膜就越均匀。刮板倾角增大以及数目增加,会使液膜内流体流动的径向速度和总速度都明显的增大,提高蒸发效果。物料粘度和进料量的大小,对刮板薄膜蒸发器蒸发物料时的传热系数影响比较显著。