本文针对当前在有腐蚀性的热敏性物料蒸发浓缩操作中存在的问题提出了间接式低温热泵蒸发系统方案,此系统方案很适合带腐蚀性的热敏性物料的蒸发浓缩,可以有效的保护压缩机。在设计方面,本文先确定了系统方案,然后对系统进行了热力计算,接着对系统进行了部件的设计和选型,并用CATIA三维建模软件绘制了系统图。计算结果表明:该系统制热系数COP高达11,远远超过了空调系统的COP,具有显著的节能效果。在模拟方面,本文先对系统进行了热力模拟,得出了制热量、制热系数COP等参数随物料蒸发温度、过热度和过冷度的关系。模拟结果表明:制热量、蒸发量、压缩机耗功、COP随着物料蒸发温度的升高而增加,随传热温差的减小而增加,但COP随蒸发温度增加而增加的幅度较小,当物料蒸发温度超过55℃时,COP趋于定值;对于制冷剂R22来说,吸气过热对系统的运行是不利的,而过冷对系统的运行总是有利的。本文最后用P-S(Patankar-Spalding)算法模拟了竖直大平板降膜蒸发的流动与传热,并且根据模拟结果拟合了换热系数计算关联式。该关联式与相关文献相比较,误差在20%以内,可以作为设计板式降膜蒸发器的参考关联式。另外本文还研究了降膜换热系数与换热板的高度、单宽流量、流体温度、壁面热流密度的关系。本文以VC6.0作为环境编写了热泵系统设计软件。先用Martin-Hou方程编写了制冷剂物性计算程序,再用线性插值法编写了水物性计算程序,都采用了动态链接库DLL(Dynamic Link Library)的形式。最后编写了热力计算模块、物料蒸发器设计模块和二次蒸汽冷凝器设计模块,并制作了软件设计界面。该软件和用户的交互界面友好,在计算物性时有很高的精度,可以很顺利的对本系统进行热力计算和部件的选型。