【正文】 作條件選用突面板式平焊鋼制管法蘭 ，其具體規(guī)格與重量如下 ：HG 20592 法蘭 PL40 – RF A3法蘭理論重量 ： kg 。1．接管（1）計(jì)算管路內(nèi)徑由文獻(xiàn)[5]得：；（ 78℃情況下的冷凝水）由文獻(xiàn)[6]得 ：u = 2 m/s ；另外 ，ms = D1 = = kg/s 。法蘭墊片 ：石棉橡膠墊片 DN10 。根據(jù)已知數(shù)據(jù)，由公式（）計(jì)算得 ：d = mm 。（2）緊固件查文獻(xiàn)[8]，根據(jù)操作條件選用等長(zhǎng)雙頭螺柱，其具體規(guī)格如下 ：HG20613 雙頭螺柱 M1050 40MnB螺柱數(shù)量 ：4 ；配用螺母 ：GB6170 螺母 M12 A3 ；配用彈簧墊片 ：M12 40MnB 。（2）接管選型查文獻(xiàn)[8]，根據(jù)操作條件選用冷拔不銹鋼無縫鋼管，其具體規(guī)格與重量如下 ：鋼管材料 ：1Cr18Ni9Ti ； 鋼管壁厚 t = mm ； 鋼管外徑 ：48 mm ； 鋼管理論重量 P = kg/m 。（3）管件在管路折向處安裝彎頭。附件的設(shè)計(jì)與選型（1）法蘭。根據(jù)已知數(shù)據(jù)，由公式（）計(jì)算得 ：d = mm 。另外在管路折向處安裝彎頭。（3）接管選型。1．接管（1）計(jì)算管路內(nèi)徑由文獻(xiàn)[5]得：；（ 78℃情況下的冷凝水）由文獻(xiàn)[6]得 ：u = 2 m/s ；另外 ，ms = D1 = = kg/s 。法蘭墊片 ：石棉橡膠墊片 DN10 。根據(jù)已知數(shù)據(jù)，由公式（）計(jì)算得 ：d = mm 。（3）管件在管路折向處安裝彎頭。附件的設(shè)計(jì)與選型（1）法蘭查文獻(xiàn)[8]，根據(jù)操作條件選用突面板式平焊鋼制管法蘭 ，其具體規(guī)格與重量如下 ：HG 20592 法蘭 PL40 – RF A3法蘭理論重量 ： kg 。 產(chǎn)品輸出管上三通與濃縮液儲(chǔ)罐之間的接管1．接管（1）計(jì)算管路內(nèi)徑由文獻(xiàn)[6]得 ：u = m/s ；另外 ，ms = S–W1 –W2 = 540 kg/h = kg/s 。法蘭墊片 ：石棉橡膠墊片 DN20 。1．接管（1）計(jì)算管路內(nèi)徑由文獻(xiàn)[6]得 ：u = m/s ；另外 ，ms = Smin2 = kg/s 。（2）緊固件。(2)校核接管內(nèi)徑則根據(jù)文獻(xiàn)[6]，v ＜ 40m/s ,故設(shè)計(jì)合理。(3).管件在管路折向處安裝彎頭。根據(jù)需要選用閥門，分別有：止逆閥、節(jié)流閥、調(diào)節(jié)閥。這種蒸發(fā)裝置采用了二次蒸汽再利用技術(shù)，從而使蒸汽的用量減少，大大節(jié)省了加熱能源。參考文獻(xiàn)[1] 劉殿宇，2004，41（2）：7～9[2] ：化學(xué)工業(yè)出版社，[3] [日]林弘通 著，陶云章 ：輕工業(yè)出版社，1980[4] ：化學(xué)工業(yè)出版社，[5] ：天津大學(xué)出版社，[6] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[7] （上、下冊(cè)）. 天津：天津大學(xué)出版社，[8] （材料與零件分冊(cè)）.上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，[9] . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，[10] 。此外，特別值得指出的是這種蒸發(fā)器一改傳統(tǒng)的物料走管內(nèi)，使蒸汽走管外的方式，物料在傳熱元件外表面自由降膜蒸發(fā)濃縮。結(jié)論本文是以鮮牛奶為工質(zhì)，進(jìn)行奶粉生產(chǎn)成套裝置的設(shè)計(jì)。因?yàn)楸驹O(shè)備是以傳熱為主要工作的，所以在設(shè)備需要保溫壁面上安裝保溫層。附件的設(shè)計(jì)與選型(1).法蘭。接管(1)選取接管內(nèi)徑由文獻(xiàn)[4]得：ρ= （ 62℃情況下的水蒸汽 ） ；取內(nèi)徑與第一效蒸發(fā)器蒸汽進(jìn)口內(nèi)徑相同 ；另外 ，= kg/s 。（2）接管選型。 （3）管件 因?yàn)橛械诙д舭l(fā)器需要回流，所以在接管上安裝三通，使回流物料通入二效蒸發(fā)器物料進(jìn)口，三通規(guī)格查文獻(xiàn)[6]得 ： DN20 。（2）接管選型查文獻(xiàn)[8]，根據(jù)操作條件選用冷拔不銹鋼無縫鋼管，其具體規(guī)格與重量如下 ：鋼管材料 ：1Cr18Ni9Ti ； 鋼管壁厚 t = mm ； 鋼管外徑 ：26 mm ； 鋼管理論重量 P = kg/m 。（2）緊固件查文獻(xiàn)[8]，根據(jù)操作條件選用等長(zhǎng)雙頭螺柱，其具體規(guī)格如下 ：HG20613 雙頭螺柱 M1270 40MnB螺柱數(shù)量 ：4 ；配用螺母 ：GB6170 螺母 M12 A3 ；配用彈簧墊片 ：M12 40MnB 。根據(jù)已知數(shù)據(jù)，由公式（）計(jì)算得 ：d = mm 。附件的設(shè)計(jì)與選型（1）法蘭。（3）管件 在管路折向處安裝彎頭。（2）接管選型查文獻(xiàn)[8]，根據(jù)操作條件選用冷拔不銹鋼無縫鋼管，其具體規(guī)格與重量如下 ：鋼管材料 ：1Cr18Ni9Ti ； 鋼管壁厚 t = mm ； 鋼管外徑 ：17 mm ； 鋼管理論重量 P = kg/m 。（2）緊固件。根據(jù)已知數(shù)據(jù)，由公式（）進(jìn)行計(jì)算得 ：v = m/s 。（2）緊固件。（3）管件在管路折向處安裝彎頭。根據(jù)已知數(shù)據(jù)，由公式（）計(jì)算得 ：d = mm 。法蘭墊片 ：石棉橡膠墊片 DN40 。1．接管（1）計(jì)算管路內(nèi)徑由文獻(xiàn)[6]得 ：u = m/s ；另外 ，ms = S – W1 = kg/h = kg/s 。附件的設(shè)計(jì)與選型（1）法蘭查文獻(xiàn)[8]，根據(jù)操作條件選用突面板式平焊鋼制管法蘭 ，其具體規(guī)格與重量如下 ：HG 20592 法蘭 PL25 – RF A3法蘭理論重量 ： kg 。（3）管件在管路折向處安裝彎頭。（2）接管選型查文獻(xiàn)[8]，根據(jù)操作條件選用冷拔不銹鋼無縫鋼管，其具體規(guī)格與重量如下 ：鋼管材料 ：1Cr18Ni9Ti ； 鋼管壁厚 t = mm ； 鋼管外徑 ：17 mm ； 鋼管理論重量 P = kg/m 。（2）緊固件查文獻(xiàn)[8]，根據(jù)操作條件選用等長(zhǎng)雙頭螺柱，其具體規(guī)格如下 ：HG20613 雙頭螺柱 M1270 40MnB螺柱數(shù)量 ：4 ；配用螺母 ：GB6170 螺母 M12 A3 ；配用彈簧墊片 ：M12 40MnB 。根據(jù)已知數(shù)據(jù)，由公式（）計(jì)算得 ：d = mm 。法蘭墊片 ：石棉橡膠墊片 DN80 。Teejoint1．接管（1）計(jì)算管路內(nèi)徑由文獻(xiàn)[5]得：；由文獻(xiàn)[6]得 ：u = m/s ；另外 ，ms = S = 1800 kg/h = kg/s 。（3）管件 因?yàn)橛械诙У亩握羝ǖ秸羝麎嚎s機(jī)后回到第一效蒸發(fā)器，所以在接管上安裝三通（），三通規(guī)格為 ：DN200 。（2）接管選型查文獻(xiàn)[8]，根據(jù)操作條件選用熱拔不銹鋼無縫鋼管，其具體規(guī)格與重量如下 ：鋼管材料 ：1Cr18Ni9Ti ； 鋼管壁厚 t = 10 mm ； 鋼管外徑 ：219 mm ； 鋼管理論重量 P = kg/m 。根據(jù)生產(chǎn)要求，有文獻(xiàn)[12]得 ：選用噴霧干燥機(jī)，其規(guī)格如下 ：干燥機(jī)組型號(hào)為RGLP—500 ；配用進(jìn)風(fēng)高壓泵型號(hào)為4—72—12 C ,其送風(fēng)量為 20100 m／h ，風(fēng)壓為3180 Pa ；其配用電機(jī)為功率30 kW電機(jī)。由已知數(shù)據(jù)計(jì)算得 ：Wad = 。熱泵是借助于壓縮機(jī)的絕熱壓縮或蒸汽噴射泵的壓縮作用，將二次蒸汽的品位提高后，用于蒸發(fā)器的本效或前效的加熱蒸汽，大量降低生蒸汽耗量，降低操作費(fèi)用。其配用電機(jī)為 ：JO2414型電機(jī) ,其主要技術(shù)參數(shù)為 ：功率為4 kw ；轉(zhuǎn)數(shù)為 1450 r/min ；耗水量為 10L/min ；總重量為140 kg 。其配用電機(jī)為 ：JO2212T2 , kw；電機(jī)轉(zhuǎn)速為2860r/min ，總重量為42 kg ，奶泵外型尺寸為500260325 mm 。因?yàn)榈诙Х蛛x器的處理量與第一效分離器的處理量相近，故第二效分離器的規(guī)格同第一效分離器的規(guī)格。由已知數(shù)據(jù)計(jì)算得 ：d = m ，查文獻(xiàn)[4]取標(biāo)準(zhǔn)分離器筒體直徑為800mm 。查文獻(xiàn)[2]，預(yù)熱器選用 ：標(biāo)準(zhǔn)系列（JB114571237）的固定管板式換熱器 CS159 Ⅰ 。根據(jù)工藝計(jì)算的結(jié)果 ：通入預(yù)熱器的生蒸汽量Db = kg/h ；查文獻(xiàn)[5]得 ：總傳熱系數(shù)K = 2200 kcal/(㎡玻璃材質(zhì)為鋼化硼硅玻璃，耐熱急變溫度為180℃，允許介質(zhì)溫度均為0℃～200℃。（11）支座 G10 = 2= kg 。（8）水壓試驗(yàn)所裝水重G8 = V（4）人孔法蘭蓋重G4 = 40 kg 。 圖 布液器Fig. The Ware of distributingliquid 為了保證濃縮液能夠連續(xù)的進(jìn)入排管中，并且緩沖降液液流，在下封頭焊接漿液收集器（如圖3..6）。(4)操作中料液無飛濺現(xiàn)象。查文獻(xiàn)[6]得 ：B = mm 。各效蒸發(fā)器的容器發(fā)蘭根據(jù)操作壓力，查文獻(xiàn)[9]，選用工稱直徑與對(duì)應(yīng)管法蘭（）相同的甲型平焊法蘭 JB/T4701—2000 （）。圖 換熱板[10]Fig. The Heattransfer board 第二效蒸發(fā)器換熱板設(shè)計(jì)由工藝計(jì)算可確定，除換熱板尺寸為 ：1m ，其它同第一效蒸發(fā)器的換熱板。兩板焊接后中空鼓泡高度 f = 20 mm , 與相鄰板間距c = 120 mm ，如圖 。其制造工藝是由兩塊長(zhǎng)方形不銹鋼薄板周邊縫焊 (留一充壓管嘴)后，對(duì)鋼板按一定分布規(guī)則(如 ：菱形、 正方形)進(jìn)行點(diǎn)焊，再放置于特別的胎具中，由正好對(duì)著點(diǎn)焊點(diǎn)的一系列端柱夾持，最后經(jīng)充壓管嘴充脹，使之成形為表面凹凸相間具有酒窩狀波紋表面的中空式元件，換熱板的各點(diǎn)焊點(diǎn)，可增加傳熱元件的剛度與強(qiáng) 度，而凸凹相間的酒窩狀，則大大強(qiáng)化了傳熱。(2)試驗(yàn)校核同第二效蒸發(fā)器的校核結(jié)果，第一效蒸發(fā)器筒體水壓實(shí)驗(yàn)合格。查文獻(xiàn)[8]得 ： 則 , 故第Ⅰ效蒸發(fā)器筒體水壓實(shí)驗(yàn)合格。(2)試驗(yàn)校核根據(jù)文獻(xiàn)[9]，由于蒸發(fā)器是真空容器，PT取下面兩公式中所求結(jié)果最大的一個(gè)：PT = （）PT = P+ （）式中：PT——筒體臨界壓力 ：Pa ； P——設(shè)計(jì)壓力 ：MPa ； [σ]——試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力 ，MPa ；[σ]t——設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力 ，MPa 。b．極限壓力根據(jù)文獻(xiàn)[9]由以下公式進(jìn)行計(jì)算 ： ()由于是短圓筒，m = 3 ，則由已知數(shù)據(jù)計(jì)算得 ：[P] = MPa 。式中： ，C1 為壁厚附加量 ，查文獻(xiàn)[9]得 ：C1 = mm ；則 Do = Di + 2t = 1612 mm ， = mm。所以，換熱板組尺寸為 : 10009002500 mm 。 Hμ 根據(jù)文獻(xiàn)[3]由以下公式進(jìn)行計(jì)算 ： ()由已知數(shù)據(jù)計(jì)算得 ：Hμ = % 。由已知數(shù)據(jù)計(jì)算得 ：= = kj ；= 54㎡ ；W = kj/㎡ 。根據(jù)文獻(xiàn)[3]由以下公式進(jìn)行計(jì)算 ： ()式中： W——二次蒸汽量 ：kg/h ；D——蒸汽消耗量 ：kg/h 。 （2）判定第一效蒸發(fā)器是否需要回流因?yàn)榈谝恍д舭l(fā)器換熱板下部的流量 ： = = kg/h = kg/s Gmin1 , 所以不需要回流。在設(shè)計(jì)蒸發(fā)設(shè)備的過程中，為了保證不發(fā)生出現(xiàn)“干壁現(xiàn)象”，即當(dāng)降液密度低到極限密度時(shí)，液膜發(fā)生破裂，薄膜狀的液流轉(zhuǎn)變?yōu)樾鯒l狀液流，必須要判定換熱板單面上的流量是否過小而引發(fā)“干壁現(xiàn)象”。由已知數(shù)據(jù)計(jì)算得 ：X2 = ㎡ ；Y2 = ㎡ ；qm2 = j/㎡ 。105 ㎡/s ?！妫? 62 ℃ 情況下的全脂乳 ) ；λl = w/（m2 = S－W1 = kg/h 。（3）第一效蒸發(fā)器傳熱面積A1的校核與取值因?yàn)閝1＜ qm1 = j/㎡ = j/㎡ ,故設(shè)計(jì)合理 ，并將A1圓整為24 ㎡ 。ρl ——液相密度 ：kg/m3 。105 ㎡/s ；另外 ，取 g = m/s2 。由已知數(shù)據(jù)計(jì)算得 ：Pr1 = 。s 。另外 ，初選第一效蒸發(fā)器的換熱板為 ：板數(shù) n1 = 6 ；板寬度 b1 = 1 m 。 ()式中：n ——該效蒸發(fā)器換熱板數(shù) 。這是因?yàn)楫?dāng)鮮牛奶單位熱負(fù)荷高于極限熱負(fù)荷后，具有鼓泡易進(jìn)而產(chǎn)生泡沫的性質(zhì)，從而在局部蒸發(fā)液面上產(chǎn)生劇烈的飛濺和帶液，同時(shí)嚴(yán)重的破壞了液膜，影響了操作的穩(wěn)定性。℃）( 70 ℃ 的情況下 ) 。另外 ，= Δt1 = 8℃ 。（2）第一效蒸發(fā)器初步傳熱面積 ：根據(jù)文獻(xiàn)[2]由以下公式進(jìn)行計(jì)算：A =