四效蒸发器设计

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目 录

第一章 前言………………………………………………………………………………………………………2 §1.1 概 述 ……………………………………………………………………………………………………………2

§1.1.1蒸发及蒸发流程 ………………………………………………………………………………………………2 §1.1.2 蒸发操作的分类 ……………………………………………………………………………………………2 §1.1.3 蒸发操作的特点………………………………………………………………………………………………2 §1.1.4蒸发设备—蒸发器……………………………………………………………………………………………3 §1.1.5蒸发设备的要求………………………………………………………………………………………………3 §1.1.6 蒸发设备的选型 ……………………………………………………………………………………………4 第二章 蒸发器装置设计任务…………………………………………………………………………………4

§2.1设计题目…………………………………………………………………………………………………………4 §2.2设计任务及操作条件……………………………………………………………………………………………4 §2.3设备型号…………………………………………………………………………………………………………4 第三章 蒸发工艺设计计算………………………………………………………………………………………4 §3.1各效蒸发量和完成液浓度的计算 ……………………………………………………………………………………5 §3.2各效溶液沸点和有效温度差的确定 ………………………………………………………………………6 §3.2.1 各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失

??

………………………………………7

§3.2.2 各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失…………………………………………………7

§3.2.3 由经验不计流体阻力产生压降所引起的温度差损失……………………………………………8 §3.3 加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 ……………………………………………………………9 §3.4蒸发器的传热面积 ………………………………………………………………………………10 §3.5有效温差的再分配 ………………………………………………………………11

§3.5.1重新分配各效的有效温度差………………………………………………………………………11

§35.2重复上述计算步骤 ……………………………………………………………………………11 §3.6计算结果列表 ……………………………………………………………………………………………………14 第四章 蒸发器工艺尺寸计算…………………………………………………………………………………14 §4.1加热管的选择和管数的初步估计 ……………………………………………………………………14 §4.1.1 加热管的选择和管数的初步估计…………………………………………………………………14 §4.1.2 循环管的选择………………………………………………………………………………………15 §3.1.3 加热室直径及加热管数目的确定…………………………………………………………………15 §4.1.4 分离室直径与高度的确定…………………………………………………………………………15 §4.2 接管尺寸的确定…………………………………………………………………………………………15

§4.2.1 溶液进出…………………………………………………………………………………………16 §4.2.2 加热蒸气进口与二次蒸汽出口 …………………………………………………………………16 §4.2.3 冷凝水出口 ………………………………………………………………………………………16 第五章 蒸发装置的辅助设备…………………………………………………………………………………16 §5.1气液分离器………………………………………………………………………………………………16 §5.2蒸汽冷凝器………………………………………………………………………………………………17 §5.2.1 冷却水量 …………………………………………………………………………………………17 §5.2.2 计算冷凝器的直径…………………………………………………………………………………17 §5.2.3 淋水板的设计………………………………………………………………………………………18 §5.3泵的选型…………………………………………………………………………………………………18

§5.3.1离心泵的选择……………………………………………………………………………………………………18 §5.3.2预热器的选择 …………………………………………………………………………………………………18 第六章 主要设备强度计算及校核…………………………………………………………………………………………18 第七章 参考文献……………………………………………………………………………………………………………20 第八章 课程设计心得………………………………………………………………………………………………………21

符号说明

希腊字母：

c——比热容，KJ/(Kg.h) d——管径，m D——直径，m

D——加热蒸汽消耗量，Kg/h f——校正系数， F——进料量，Kg/h g——重力加速度，9.81m/s2 h——高度，m H——高度，m k——杜林线斜率

K——总传热系数，W/m2.℃ L——液面高度，m L——加热管长度，m L——淋水板间距，m n——效数 p——压强，Pa q——热通量，W/m2 Q——传热速率，W r——汽化潜热，KJ/Kg R——热阻，m2.℃/W S——传热面积，m2 t——管心距，m T——蒸汽温度，℃ u——流速，m/s U——蒸发强度，Kg/m2.h V——体积流量，m3/h x——溶剂的百分质量,％

1

α――对流传热系数，Ｗ/m2.℃

Δ――温度差损失，℃ η――误差， η――热损失系数， η――阻力系数， λ――导热系数，Ｗ/m2.℃ μ――粘度，Pa.s ρ――密度，Kg/m3 ∑――加和 φ――系数

下标：1,2,3――效数的序号，0――进料的

n——第n效 i――内侧 m――平均 o――外侧 p――压强 s――污垢的 w――水的 w――壁面的 W——蒸发量，Kg/h W——质量流量，Kg/h 上标：′：二次蒸汽的 上标：′：因溶液蒸汽压而引起的 上标：〞：因液柱静压强而引起的 上标：'〞：因流体阻力损失而引起的