中藥廠中藥浸出液蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 摘要 本設(shè)計是中草藥行業(yè)處理 2750Kg/系統(tǒng)的蒸發(fā)罐、分離器、熱能壓縮泵、預(yù)熱器、冷凝器、離心泵、真空泵及其他附屬設(shè)備進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計主要包括蒸發(fā)系統(tǒng)的特點及選擇工藝流程、選題設(shè)計與論證、設(shè)計計算、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析、安裝裝備要求與安裝調(diào)試注意事項等幾大部分。其中設(shè)計計算包括物料衡算，熱量衡算，熱能壓縮泵、預(yù)熱器、管路、冷凝器、真空泵的設(shè)計與選擇。本設(shè)備系統(tǒng)采用順流進(jìn)料，具有效率高、節(jié)能、物料預(yù)熱溫差小，有利于保證產(chǎn)品的質(zhì)量、節(jié)能降耗、設(shè)備占地面積小、傳熱效果佳、運行 效果、運行費用低、經(jīng)濟(jì)性高、便于操作，且能保證物料在蒸發(fā)過程中不變性等特點。其中有許多部分的設(shè)計借鑒了國內(nèi)外的一些先進(jìn)的理論和方法，以合理經(jīng)濟(jì)為設(shè)計準(zhǔn)則，力爭達(dá)到技術(shù)先進(jìn)、質(zhì)量達(dá)標(biāo)、操作方便、能耗低及無污染的設(shè)計目標(biāo)，此設(shè)計的優(yōu)點是傳熱效果好、熱能利用率高、生產(chǎn)效益高、已于制造。 由中藥浸出液制浸膏的技術(shù)和裝備還相當(dāng)原始落后 ,蒸發(fā)器基本上沿用外循環(huán)升膜式蒸發(fā)器 ,濃縮收膏還廣泛地采用帶夾套敞口熬膏鍋。由于中草藥的成分復(fù)雜 ,如果蒸發(fā)加熱溫度過高和受熱停留時間太長 ,易使部分熱敏性成分在加熱面上結(jié)焦。 以實驗室蒸發(fā)裝置現(xiàn)狀看開發(fā)的要求為出發(fā)點，從確定蒸發(fā)系統(tǒng)的流程、實驗裝置中蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)的組成、實 驗裝置的開發(fā)思路三方面探討了中藥浸提液蒸發(fā)實驗裝置的開發(fā)設(shè)計。所以在設(shè)計過程中要特別買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 注意保留工業(yè)用大型蒸發(fā)裝置的一般特點，在此基礎(chǔ)上按比例縮小，這樣完成一次實驗所需要的中藥浸提液量較小，從而滿足了“省錢”的要求，同時， 測量精度要求較高。 中藥浸提液濃縮的原理也是如此，即通過蒸汽加熱使中藥浸提液中的水分達(dá)到沸點脫離，而中藥浸提液中的固形物以及其它物質(zhì)總量保持不變，從而使中藥浸提液的濃度增加，達(dá)到濃縮 的目的。由于中藥浸提液屬于熱敏性物料，為了保持產(chǎn)品的品質(zhì)，需要在較低的溫度下蒸發(fā)濃縮。所以，在工業(yè)生產(chǎn)中采用真空操作以降低溶液的沸點。 蒸發(fā)是一個傳熱過程，設(shè)備屬于熱交換器，因此蒸發(fā)設(shè)備與一般的傳熱設(shè)備并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。但是，蒸發(fā)設(shè)備必須適應(yīng)蒸發(fā)過程的特點，它除了具有進(jìn)行傳熱的加熱室以外，還要有足夠的蒸發(fā)空間，以使二次蒸汽從溶液中分離出來，并使二次蒸汽中的液滴與霧沫盡可能完全地分離。蒸發(fā)器一般采用蒸汽作為加熱介質(zhì)，為提高傳熱效果，應(yīng)使加熱蒸汽均勻地分布，而冷凝液與蒸發(fā)過程產(chǎn)生的不凝性氣體要及時排出。而且， 溶液的特性（如粘滯性、發(fā)泡性、結(jié)晶性、結(jié)垢性、腐蝕性及熱敏性等）對蒸發(fā)設(shè)備也提出了種種要求。 關(guān)鍵詞； 中草藥； 三效； 蒸發(fā)系統(tǒng)； 浸出夜： 蒸發(fā)器 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 750 kg/h of of of so is to of an of an in of of of of of of as a 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 to of in By is As is if is to on of In of as a of of on of is So in to to of in on of so to a of is so as to of , at is 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 So is a of by in of of to of in to of to at is in to of is a to is no to of it on of a to in as as as a to be of no in of as of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 第一章緒論 . 1 藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 . 1 計內(nèi)容及采取方法 . 2 計內(nèi) 容 . 2 取方法 . 2 第二章蒸發(fā)技術(shù) . 3 發(fā)技術(shù) . 3 膜蒸發(fā)器 . 3 效降膜蒸發(fā)器的特點 . 4 效降膜式蒸發(fā)器的特點 . 5 第三章工藝計算 . 6 料衡算 . 6 發(fā)水量 . 6 壓泵的噴射系數(shù) . 6 量衡算 . 7 效蒸發(fā)罐的熱量衡算 . 7 效蒸發(fā)罐的熱量衡算 . 8 效蒸發(fā)罐的熱量衡算 . 9 熱量衡算 . 10 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 發(fā)罐設(shè)計計算 . 11 效蒸發(fā)罐設(shè)計 . 11 邊流量校核 . 12 . 14 發(fā)罐壁厚校核 . 15 效預(yù)熱盤管的設(shè)計計算 . 19 效預(yù)熱盤管 . 19 效預(yù)熱盤管 . 20 效預(yù)熱盤管 . 21 體封頭的設(shè)計 . 22 離器直徑和高度的設(shè)計 . 23 離器直徑 . 23 離室高度 . 24 離器壁厚設(shè)計 . 24 離器封頭的設(shè)計 . 25 能壓縮泵的設(shè)計 . 26 伐爾噴嘴的計算 . 26 體的基本尺寸 . 27 壓室的設(shè)計計算 . 29 熱器的設(shè)計 . 29 凝器的設(shè)計 . 30 量 . 30 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 凝器所需冷卻的熱量 . 31 凝器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 31 凝器封頭 . 31 凝器壁厚校核 . 32 路設(shè)計計算 . 32 汽矩形管道設(shè)計 . 32 料管設(shè)計 . 33 、下不凝氣管 . 34 凝水出口管 . 34 的設(shè)計與選擇 . 35 心泵的設(shè)計與選擇 . 35 空泵的選擇與設(shè)計 . 35 部清洗系統(tǒng) . 36 第四章安裝前的準(zhǔn)備要求與安裝注意事項 . 37 結(jié)論 . 38 致謝 . 39 參考文獻(xiàn) . 40 附錄工藝流程圖 . 41 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第一章 緒論 藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 中藥伴隨著華夏文化的發(fā)展，源遠(yuǎn)流長，博大精深，已經(jīng)有將近兩千多年的歷史。中藥是中華民族五千年傳統(tǒng)文化的瑰寶，是千百年醫(yī)療實踐的結(jié)晶，也是世界優(yōu)秀文化的精華。我國中藥產(chǎn)業(yè)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已具有一定的規(guī)模和研發(fā)能力，在中藥材、中藥飲片和劑型等方面取得了一定的成績。然而隨著人們生活水平的不斷提高，以及新的健康理念產(chǎn)生，國內(nèi)市場對中藥的需求量迅速增長，競爭力的加強，中藥的發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn)和機遇。 近百年來，西醫(yī)西藥逐漸主導(dǎo)我國醫(yī)療市場，已薪火相傳五千年的中醫(yī)中藥 遇到了前所未有的困難。資料顯示，我國著名中醫(yī)專家已從上世紀(jì) 80 年代的 5000 余名驟減至現(xiàn)在的不足 500 名，僅有 27%的百姓生病后愿意看中醫(yī) 中醫(yī)藥正陷入傳承危機。時至今日，學(xué)術(shù)界仍有人公然以科學(xué)的名義提出“廢除中醫(yī)中藥”的觀點，阻礙了中醫(yī)藥的發(fā)展和振興。 2015 年 10 月 5 日，中國中醫(yī)藥學(xué)家屠呦呦獲得諾貝爾獎，屠呦呦女士也是首位獲得諾貝爾 科學(xué) 類獎項的中國女科學(xué)家。她的獲獎極大的推動了中藥學(xué)的發(fā)展?！爸嗅t(yī)藥學(xué)凝聚著深邃的哲學(xué)智慧和中華民族幾千年的健康養(yǎng)生理念及其實踐經(jīng)驗，是中國古代科學(xué)的瑰寶，也是打開中華文明寶庫的鑰匙”，這是習(xí)近平總書記談及中醫(yī)藥的一段論述，亦可謂中醫(yī)藥貢獻(xiàn)世界可期前景的詮釋。中醫(yī)藥歷來尊重傳統(tǒng)，學(xué)中醫(yī)最重要的途徑，就是通過中醫(yī)經(jīng)典向古人學(xué)習(xí)。傳統(tǒng)固然要尊重，“祖?zhèn)髅胤健币残枰^承，但如果只尊重傳統(tǒng)而不注重創(chuàng)新，傳統(tǒng)就會不斷衰減，中醫(yī)藥學(xué)或?qū)㈦y以避免“一代不如一代”的命運。而如何發(fā)展中醫(yī)藥，則又受到中醫(yī)藥理論的 掣肘，有些傳統(tǒng)和習(xí)慣必須改變，方能跟上時代的步伐。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 計內(nèi)容及采取方法 計內(nèi)容 本設(shè)計為節(jié)能型中藥廠中藥浸出液蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)計，蒸發(fā)水量 2750kg/h。技術(shù)參數(shù)；為中藥浸出液初始溫度為 15 ，初始固形物含量為 濃縮終了固形物含量為35。設(shè)計效數(shù)為三效，料液經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱后，通過盤管預(yù)熱，熱壓泵抽二效汁氣作為一效熱源。 取方法 多效蒸發(fā)裝置的設(shè)計程序一般為： （ 1） 根據(jù)溶液的性質(zhì)及工業(yè)要求確定蒸發(fā)的操作條件、蒸發(fā)器形式和蒸發(fā)操作的流程及最佳效數(shù)等； （ 2） 根據(jù)物料衡算及熱量衡算計算加熱蒸汽消耗及各效蒸發(fā)量； （ 3） 求出各效傳熱量和傳熱有效溫度差，確定傳熱系數(shù)，從而計算各效的熱傳面積； （ 4） 根據(jù)傳熱面積和選定的加熱管直徑和長度，計算加熱管數(shù)；確定管新和排列方式，計算加熱室的外殼直徑； （ 5） 確定蒸發(fā)器的工藝尺寸，包括接管、連接方式、法蘭、人孔和視鏡的標(biāo)準(zhǔn)； （ 6） 確定二次蒸汽冷凝器結(jié)構(gòu)并計算冷凝器的工藝尺寸及其他附屬設(shè)備的計算或選型； （ 7） 真空系統(tǒng)計算及真空泵的選型； （ 8） 繪制工藝流程圖及蒸發(fā)器裝備圖和編寫設(shè)計說明書。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 第二章 蒸發(fā)技術(shù) 發(fā)技術(shù) 使含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液沸騰汽化并移出蒸汽，從而使溶液中溶質(zhì)組成提高的單元操作稱為蒸發(fā)，所采用的設(shè)備稱為蒸發(fā)器。蒸發(fā)操作廣泛應(yīng)用于化工、石油化工、制藥、制糖、造紙、深冷、海水及原子能等工業(yè)中。 工業(yè)上采用蒸發(fā)操作主要達(dá)到以下目的： （ 1）直接得到經(jīng)濃縮后的液體產(chǎn)品。 （ 2）制取純凈溶劑。 （ 3）同時制備濃溶液和回收溶劑。 蒸發(fā)過程的實質(zhì)是傳熱壁面一側(cè)的蒸汽冷凝與另一側(cè)的溶液沸騰間的傳熱過程，溶劑的汽化速率由傳熱速率控制，故蒸發(fā)屬于熱量傳遞過程，但又有別于一般傳熱過程 ，因為蒸發(fā)過程具有下述特點： （ 1）傳熱性質(zhì) 傳熱壁面一側(cè)的加熱蒸汽進(jìn)行冷凝，另一側(cè)為溶液進(jìn)行沸騰，故蒸發(fā)過程屬于壁面兩側(cè)流體均有相變化的恒溫傳熱過程。 （ 2）溶液沸點的改變 含有不揮發(fā)溶質(zhì)的溶液，其蒸汽壓較同溫度下溶劑（即純水）的低，換言之，在相容壓強下，溶液的沸點高于純水的沸點，故當(dāng)加熱蒸汽一定時，蒸發(fā)溶液的傳熱溫度差要小于蒸發(fā)水的溫度差。溶液組成越高這種現(xiàn)象越顯著。 （ 3）溶液性質(zhì) 有些溶液在蒸發(fā)過程中有晶體析出、易結(jié)垢和生泡沫，高溫下易分解或聚合；溶液的粘度在蒸發(fā)過程中逐漸增大，腐蝕性逐漸加強 。 （ 4）泡沫夾帶 二次蒸汽中常夾帶大量液沫，冷凝前必須設(shè)法除去，否則不但損失物料，而且會污染冷凝設(shè)備。 （ 5）能源利用 蒸發(fā)時產(chǎn)生大量二次蒸汽，如何利用他的潛熱，是蒸發(fā)操作重要考慮的關(guān)鍵之一。 膜蒸發(fā)器 工作原理：物料由加熱室頂部加入，經(jīng)液體分布器分布后呈膜狀向下流動。在管買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 內(nèi)被加熱汽化，被汽化的蒸汽與液體一起由加熱管下端引出，經(jīng)氣液分離后即得到濃縮液。在降膜式蒸發(fā)器的操作過程中，由于物料的停留時間很短（約 5 10 s），而傳熱系數(shù)很高，因此其較廣泛地應(yīng)用于熱敏性物料，也可以用于蒸發(fā)粘度 較大的物料，但不適宜處理易結(jié)晶的溶液。 蒸發(fā)器為列管式換熱器，管程通液體物料，殼程通加熱蒸汽，液體物料從蒸發(fā)器的頂部進(jìn)入，經(jīng)過分布器進(jìn)入加熱管，液體物料沿加熱管往下流，并被加熱蒸發(fā)，直至加熱器底部，濃縮的液體和蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽進(jìn)入分離器進(jìn)行分離，其底部裝有控制布水的液位開關(guān)。 作用：對液體物料加熱、蒸發(fā)。 分離器 分離器為單層結(jié)構(gòu)的罐，上部的二次蒸汽接口與冷凝器相通，下部的接口與蒸發(fā)器連通。 作用：使加熱后產(chǎn)生的二次蒸汽與濃縮液體汽液分離。 預(yù)熱器 預(yù)熱器為臥式列管式換熱器，管程通液 體物料，殼程通蒸發(fā)產(chǎn)生的二次蒸汽。 作用： (1)對進(jìn)入蒸發(fā)器的液體物料進(jìn)行預(yù)先加熱； (2)將二次蒸汽進(jìn)行冷卻以便于對其進(jìn)行回收利用。 冷凝器 冷凝器為臥式列管式換熱器，管程通冷卻水，殼程連接預(yù)熱器的殼程。 作用：將二次蒸汽進(jìn)行冷凝以便于對其進(jìn)行回收利用。 效降膜蒸發(fā)器的特點 在降膜蒸發(fā)器中，液體和蒸汽向下并流流動。料液經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至沸騰溫度，經(jīng)頂部的液體分布裝置形成均勻的液膜進(jìn)入加熱管，并在管內(nèi)部分蒸發(fā)。 二次蒸汽與濃縮液在管內(nèi)并流而下，料液在蒸發(fā)器中的停留時間短，能適 應(yīng)熱敏性溶液的蒸發(fā)，另外，降膜蒸發(fā)還適用于高粘度溶液，粘度范圍在 膜蒸發(fā)器極易使管內(nèi)的泡沫破裂，故亦適用于易發(fā)泡物料的蒸發(fā)。 由于降膜蒸發(fā)器是液膜傳熱，所以其傳熱系數(shù)高于其他形式的蒸發(fā)器；此外，降膜蒸買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 發(fā)沒有液柱靜壓力，傳熱溫差顯著高于其他形式的蒸發(fā)器。故可取的良好的傳熱效果，一次性投入最小，是業(yè)主優(yōu)先選擇的蒸發(fā)器形。 設(shè)備特點： 由一、二、三效分離器，一、二、三效蒸發(fā)器、預(yù)熱器、冷凝器和熱壓泵 組成。 蒸發(fā)耗量低 ， 1汽可蒸發(fā) 。 蒸發(fā)溫度低，部 分二次蒸汽經(jīng)噴射式熱壓泵重新吸入一效加熱器，熱量得到充分利用，蒸發(fā)溫度相對較低。 濃縮比大，降膜式蒸發(fā)，使粘度較大的料液容易流動蒸發(fā)，不容易結(jié)垢，濃縮時間短，濃縮比可達(dá)到 1 5。 本設(shè)備可以實現(xiàn)全自動化生產(chǎn)，智能化系統(tǒng)管理，符合 準(zhǔn)要求 。 效降膜式蒸發(fā)器的特點 (1)結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、占地面積小、安裝操作方便； (2)生產(chǎn)效率高、蒸發(fā)量大； (3)節(jié)能效果顯著，能耗僅為一般降膜式蒸發(fā)器濃縮生產(chǎn)時的 1/3 左右。 B/Q8(蒸汽耗量 ， 冷卻水耗量 )； 系統(tǒng)可控制，系統(tǒng)采用 程，設(shè)備工藝參數(shù)可設(shè)定、控制，原料液和冷卻水均可自動控制。系統(tǒng)控制精度：溫度 1 ，壓力 位高度 10 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 第三章 工藝計算 料衡算 發(fā)水量 總蒸發(fā)水量： W=2750 Kg/h 為保證設(shè)備可靠，將總蒸發(fā)水量擴大到 10 ： W =2750=3025Kg/h 總蒸發(fā)水量： 0001 0 . 0 5 1 1 3 0 2 535 Kg/h （ 3 001 3 0 2 5 3 2 5 4 . 6 50 . 0 51135 Kg/h （ 3 式中： 中草藥浸出液入料濃度， 中草藥浸出液出料濃度， 35% 原料液流量 (Kg/h) W 總蒸發(fā)量 (Kg/h) 總蒸發(fā)量 W 應(yīng)等于各效蒸發(fā)量總和： 1 2 3W W W W 式中 ： 一效蒸發(fā)量 (Kg/h) 二效蒸發(fā)量 (Kg/h) 三效蒸發(fā)量 (Kg/h) 壓泵的噴射系數(shù) 0 ，絕壓為 5 ，絕壓為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 P 高壓引射 =算熱壓泵噴射系數(shù) ： 120 . 8 5 1（ 3 式中： 高壓引射蒸汽與其絕壓絕熱膨脹到吸入低壓汁汽壓力時的焓值差 低壓吸入汁汽由其絕壓絕熱濃縮到混合蒸汽的絕壓時的焓值差 查焓熵圖得： 128 25，則 121280 . 8 5 1 0 . 8 5 1 0 . 9 2 325 （ 3 量衡算 效蒸發(fā)罐的熱量衡算 一效蒸發(fā)罐示意圖 ： 圖 3效蒸發(fā)罐示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 011 1 1 17 0 7 5 8 97 5 7 4 7 4 8 9 0 . 0 5 8 9F h F h l D h gF h l F W h l W h l D h l D h g 式中 ： 9 )時汽體的焓值， g h l(89 )時液體的焓值 ， j/Kg 4 )時液體的焓值， j/Kg 4 )時汽體的焓值， j/5 )時液體的焓值， j/Kg 0 )時液體的焓值， j/入數(shù)值得 ： (理得： （ 3 效蒸發(fā)罐的熱量衡算 二效蒸發(fā)罐示意圖： 圖 3效蒸發(fā)罐示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 1 2 11 2 1 2 27 4 5 3 7 4 8 97 0 7 4 5 9 5 9F W h l F h l D h l D h lF h l D D h l F W W h l W h g 式中： 4 )時液體的焓值， j/Kg 4 )時汽體的焓值， j/Kg 9 )時液體的焓值， g 9 )時液體的焓值， j/Kg 0 )時液體的焓值， j/Kg 9 )時汽體的焓值， g 3 )時液體的焓值， g 代入數(shù)得： ( ( 理得： （ 3 效蒸發(fā)罐的熱量衡算 三效蒸發(fā)罐示意圖： 圖 3效蒸發(fā)罐示意圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 1 2 3 1 21 2 3 1 2 3 35 9 5 9 4 2 7 45 3 5 9 4 4 4 4F W W h l D h g F h l D D h lF h l D D D h l F W W W h l W h g 式中： 9 )時液體的焓值， j/Kg 9 )時汽體的焓值， j/Kg 4 )時浸出液的焓值， j/Kg 4 )時浸出液的焓值， j/Kg 3 )時蒸汽的焓值， j/Kg 4 )時浸出液的焓值， j/Kg 2 )時浸出液的焓值， j/入數(shù)值得： ( ( (理得： 1 1 (3熱量衡算 3025Kg/h (3因為： ； 21 W ； 1 D 由（ 1）、（ 2）、（ 3）、（ 4）、四個方程聯(lián)立得 h h h h h h 比例符合要求 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828