本设计为节能型中草药提液浓缩系统该设计系统体现了三效蒸发降膜系统的全部 流程，根据溶液的性质及工艺条件确定了蒸发操作条件和蒸发器的型式、流程设计主 要包括选择工艺流程、选题设计与论证、设计计算、技术经济分析、安装准备要求与安 装调试注意事项等几大部分其中设计计算包括物料衡算，热量衡算，热能压缩泵、预 热器、管路、冷凝器、真空泵的设计与选择等本设备采用并流进料，具有热效率高、节能、物料预热温差小，有利于保证产品的 质量、并且冷却水消耗量低该蒸发系统具有蒸发能力高、节能降耗、传热效果佳、运 行费用低、经济性高、便于操作，且能保证物料在蒸发过程中不变性等特点关键词：三效；降膜；热压泵；蒸发系统AbstractThe design of the energy saving type of Chinese herbal extract concentrate system. The design system shows the whole process of the three effect evaporation falling film system. According to the properties of the solution and the process conditions, the evaporation operating conditions and the types and processes of the evaporator are determined. The design mainly includes the selection of process flow, selection of design and demonstration, design calculation, technical and economic analysis, installation preparation requirements and installation and commissioning notes. Including the design and calculation of material balance, heat balance, heat pump, preheater, pipe, condenser, vacuum pump design and selection, etc..The equipment adopts and flows into the material, with high thermal efficiency, energy saving, low temperature difference between materials, which is beneficial to ensure the quality of the product, and the cooling water consumption is low. The evaporation system has the characteristics of high evaporation capacity, saving energy and reducing consumption, good heat transfer effect, low operating cost, high economic performance, easy operation, and can ensure the material in the process of evaporation and so on.Key words:Three effect; Falling film; Heat pump; Evaporation system目录摘要 IAbstract I I第1章绪论 31. 1中药行业发展现状 31. 2中药浓缩设备选择的原则 3第2章 蒸发器设计论述 52. 1 蒸发器 52. 2设计论述 52. 3降膜蒸发器的特点 62.4常见故障及产生原因的分析 62.4. 1真空度低蒸发温度高 62.4.2出料浓度低 6第3章设计计算 73. 1物料衡算 73. 2热量衡算 83. 2.1 一效蒸发罐的热量衡算 83. 2.2二效蒸发罐的热量衡算 93. 2.3三效蒸发罐的热量衡算 103. 2.4热压泵的喷射系数 113. 2.5总热量衡算 123. 3蒸发罐设计计算 123. 3. 1各效蒸发罐设计 123. 3.2周边流量校核 143. 3. 3,蒸发罐筒体内径 153. 3.4蒸发罐壁厚校核 163.4筒体封头的设计 203. 4. 1 I效筒体封头 203.4.2 II效筒体封头 213.4.3 III效筒体封头 223. 5各效预热盘管的设计计算 243. 5. 1 一效预热盘管 243. 5.2二效预热盘管 253. 5.3三效预热盘管 263. 6分离器直径和高度的设计 273. 6. 1分离器直径 283. 6.2分离室高度 283. 6.3分离器壁厚设计 283. 6.4分离器封头的设计 293.7热能压缩泵的设计 303. 7. 1喷嘴的喉部直径 303. 7.2 喉部长度 303. 7. 3 喷嘴出口直径 313. 7.4 入口直径： 313. 7.5 扩压器的基本尺寸 313. 8预热器的设计 333. 8. 1预热器壁厚校核 353. 8.2预热器封头校核 353. 9冷凝器的设计 363. 9. 1 热量 363. 9.2冷凝器所需冷却的热量 363. 9.3冷凝器的结构设计 373. 9.4冷凝器封头设计校核 373. 9.5冷凝器壁厚校核 373. 10管路设计计算 383. 10. 1蒸汽矩形管道设计 383. 10.2蒸汽管设计 393. 10. 3物料管设计 403. 10.4冷凝水出口管 413. 11泵的设计与选择 423. 11. 1离心泵的设计与选择 423. 11.2真空泵的选择与设计 42第4章设计特点 43结论 44参考文献 45致谢 错误!未定义书签。
第1章绪论1.1中药行业发展现状近年来，全球医药产业始终保持高于GDP的增长速度持续快速发展，其发展速度一 再突破预测与之相适应的我国医药产业经过了改革开放以来的快速时期，已经形成了 比较完备的现代医药工业体系和较为完善的医药流通网络平台，医药产业已进入一个相 对稳定和快速发展的关键时期同时随着我国各项医疗改革措施的推进，中国医药市场 的高速与稳定发展有了保障同时我国是一个发展中的人口大国，城市经济和社会的告 诉增长，农村经济和生活质量的飞跃发展，与经济发展同步发生的城市化等社会结构变 化，带动了对于健康和医疗的需求的快速增长目前，我国正逐步进入老龄化社会，老 年人口在人口总数中的比例急剧攀升，老年人对于健康呵护的特殊需求，既是对医药产 业的严峻挑战，又是医药产业发展的大好机遇，因此发展我国医药产业具有巨大的潜在 市场需求中药是我国人民应用了 2000多年的药物，研究开发中药新药在我国具有重 要的意义，特别是加快研制具有自主创新知识产权的现代化中药新药更是目前我国实施 中药现代化的主要任务传统的中药存在有效成分质量控制标准缺乏、制剂工艺落后、 临床疗效不确切等一系列的问题在中药现代化的发展进程中，首先要建立中药新药研 究及相关现代制药共性技术平台，提高新药先导化合物和候选化合物的选择性、高效性、 成药性。
中药创新药物的研究是多种学科紧密结合的成果在创新药物筛选的新靶点、 新技术和新方法，从而全面提高我国创新新药的研究开发能力，通过努力逐步接近和达 到发达国家水平对于中药制药而言，中药以及天然产物提取液的浓缩过程是关系药物成型的一个较 为重要的工艺单元，是继提取、分离、纯化工艺之后的一个重要的操作过程，它关系到 药物制剂的质量和后续工艺是否可以正常化进行，是现在中药制药工艺和中农药现代化 生产的关键技术之一在浓缩工艺中设备的选择关系到浓缩工程能否正常进行，在中药 浓缩生产过程中如何有效除垢，同时解决传热过程的强化问题，一直是制约中药提取液 浓缩过程的“瓶颈”，因此选择优化后的浓缩工艺和适当的设备可以达到中药生产的自 动化、连续化，达到增产、节能和降耗的目的1.2中药浓缩设备选择的原则中药浓缩液的理化性质较为复杂，主要由处方中药材的来源、质地和提取分离工艺 所决定，被浓缩液体的浓度、密度、黏性、发泡性、热敏性将直接影响到浓缩过程，而 浓缩设备对于其浓缩过程是否可以正常进行尤为重要，一般选用时应将蒸发器的设备特 性与生产过程的蒸发任务、蒸发技术、现场条件和物料的理化性质结合起来考虑，一般 选择原则如下。
1） 药液的黏度变化中药提取液的体积较大，黏度相对较低，经浓缩后的完成 液体积变小，黏度变大，其物性也发生了较大变化，因此在选型时因充分考虑完成液在 蒸发器的物性2） 药液的热稳定性中药物料中的许多化学成分对热敏感是无疑问的，在减压 下进行蒸发操作以降低蒸发温度是主要措施之一3） 药液的发泡性在浓缩过程中有些药液极易产生泡沫，影响二次蒸汽和药液 的分离，造成对蒸发操作的影响，降低操作真空度并适当减少加热速率同时选用单程型 或强制对流型等蒸发器4） 固体悬浮颗粒中药提取液中有时存在大量的固体悬浮颗粒，如何阻止固体 颗粒在蒸发器表面上的沉积，设备的特性十分重要5） 实际选型时，主要根据被蒸发溶液的工艺特性而权衡决定使所选的设备既 能满足生产工艺的要求，又能保证产品的质量、构造简单、操作维修方便、总费用低等浓缩过程实际就是加热过程，运用蒸发原理，使溶液中部分溶剂汽化并除去，从而 提高溶液的浓度由于药物性质不同，浓缩方法亦不同浓缩时的药液温度和受热时间 的长短对药效均有影响，因此浓缩方法的选择十分重要第2章蒸发器设计论述2. 1蒸发器浓缩过将含有非挥发性物质的稀溶液加热沸腾，使溶剂汽化，溶液浓缩得到浓溶液 的过程称为蒸发。
蒸发是化工、轻工、冷金、医药和食品加工等工业生产中常用的一种 单元操作蒸发所用的设备一一蒸发器，是一种特殊的传热设备但蒸发也具有不同于 其他传热过程的特殊性1） 在蒸发过程中，只有溶剂是挥发物质，溶质是不挥发的，整个蒸发过程中溶 质的质量不变2） 由于溶液中溶质的存在，由拉乌尔定律可知，在相同的压力下，溶液的沸点 就比纯溶剂水的沸点高这样，当加热温度一定时，蒸发溶液的传热温差必定小于蒸发 纯溶剂的传热温差，且溶液的浓度越大，这种影响也越显著在考虑传热效率，确定传 热推动力时，必须关注到溶液沸点升高带来的影响3） 蒸发的溶液本省具有某些特性，如在溶剂汽化过程中溶质易在加热表面析出 结晶，或易于结垢，影响传热效果；有些热敏性物料由于沸点升高更易分解或变质；有 些则具有较大的黏度或较强的腐蚀性等因此必须根据物料的特性和工艺要求，选择适 宜的蒸发流程和设备4） 操作中要将大量溶剂汽化，需要消耗大量的热能，因此，蒸发操作的节能问 题将比一般传热过程更为突出蒸发器的分类：根据二次蒸汽是否用作另一个蒸发器的加热蒸汽，可将蒸发过程分 为单效蒸发和多效蒸发；根据蒸发操作的压力和大气压的关系，可将蒸发分为常压蒸发、 加压蒸发和减压蒸发；根据操作过程是否连续，蒸发过程可分为间歇蒸发和连续蒸发。
2. 2设计论述本设计为节能型中药厂中药浸出液蒸发系统总蒸发水量1500kg/h,初始固形物的 含量为0.05%,浓缩终。