薄膜蒸发器是一种高效传热传质设备，具有总传热系数高、物料粘度适用范围广、停留时间短、操作灵活等特点，特别适用于粘度大、沸点高、热敏性以及易结晶物料的蒸发分离，已在多种工业领域得到了广泛应用。传统薄膜蒸发器通常采用整体夹套结构，利用蒸汽或导热油加热筒体对物料进行蒸发浓缩，对于大型薄膜蒸发器设计，由于整体夹套结构外压筒体计算厚度较大，不锈钢材质导热系数低，传热筒体的壁厚热阻对总传热系数影响显著。由于蜂窝夹套具有强度性能好和给热系数高的优点，本文采用蜂窝夹套结构开展F=80 m2大型薄膜蒸发器的设计研究工作。　　本课题根据相应标准对薄膜蒸发器主要部件进行了设计计算;以蜂窝锥体结构为研究对象，运用数值模拟方法，研究了蜂窝夹套内流体传热特性;利用正交分析方法，探讨了蜂窝排列方式、间距、高度以及锥体外径对传热性能的影响;并运用用有限元分析方法进行了应力强度分析。主要工作内容和研究结论如下:　　1)根据工艺设计条件，确定了F=80 m2大型薄膜蒸发器换热筒体的尺寸，按照相应的标准对挠性转子结构、转轴、分离筒及管口尺寸等主要结构进行设计计算，完成了F=80 m2大型薄膜蒸发器主要零部件设计。　　2)结合蜂窝夹套的结构特点，总结出适用于本文的计算模型和数值计算方法，建模分析3.26m和1.63m两种高度蜂窝夹套结构的温度场分布，确定了本文薄膜蒸发器蜂窝夹套高度。　　3)对不同组合模型的蜂窝夹套进行数值模拟，研究蜂窝排列方式、蜂窝孔径、蜂窝间距和蜂窝高度对传热性能的影响;利用正交实验设计方法，得到有利于对流传热的蜂窝夹套结构参数组合。　　4)运用有限元分析方法，分别计算了5种内筒厚度蜂窝结构的应力强度。计算表明最大应力出现在蜂窝拐角处;对内筒变形量进行分析，考虑到大型薄膜蒸发器筒体夹套结构以适应转子回转的圆度及刚度要求，确定内筒厚度为14mm。　　5)对本文设计的F=80 m2薄膜蒸发器进行了工艺计算，得到了总传热系数和年生产能力，蜂窝夹套与整体夹套相比设备重量减少了10384kg，壁厚热阻降低了15.4％，总传热系数热提高了65.4％，年生产能力提高了1.5万吨。