【正文】 1 南京林業(yè)大學(xué) 化工原理 課程設(shè)計(jì)說明書 學(xué) 院（系）： 輕工科學(xué)與工程學(xué)院 專 業(yè)： 制漿造紙機(jī)械與設(shè)備 學(xué) 生 姓 名： 彭莉莉 學(xué)號(hào)： 111502114 課程設(shè)計(jì)題目： 黑液蒸發(fā)器設(shè)計(jì) 起 止 日 期： — 課程設(shè)計(jì)地點(diǎn)： 50808 指 導(dǎo) 教 師： 汪 洋 2 目錄 一、設(shè)計(jì)條件 …………………………………………………………………… 2 二、流程圖選擇 ………………………………………………………………… 3 三、工藝計(jì)算 （一）估算各效的水分蒸發(fā)量，各效蒸汽壓力……………………………… … 4 （二）根據(jù)各效濃度和二次蒸汽溫度計(jì)算各效溫度差損失………………… … 6 （三）求各效的沸點(diǎn)及總有效溫度差…………………………………………… 7 （四）蒸發(fā)器的焓衡算………………………………………………………… … 7 四、設(shè)備結(jié)構(gòu) 計(jì)算 （一）確定加熱管數(shù)及其在管板上的排列方式，固定方法…………………… 14 （二）加熱室尺寸計(jì)算…………………………………………………………… 14 （三）分離室計(jì)算………………………………………………………………… 16 （四）花板計(jì)算…………………………………………………………………… 16 （五）進(jìn)料室……………………………………………………………………… 17 （六）黑液管路計(jì)算……………………………………………………………… 17 （七）蒸汽管路計(jì)算……………………………………………………………… 18 （ 八）封頭和法蘭………………………………………………………………… 19 (九 ) 平蓋手孔…………………………………………………………………… 21 （十）視鏡………………………………………………………………………… 21 五、附屬設(shè)備及選型 （一）多層多孔板冷凝器………………………………………………………… 21 （二）預(yù)熱器的傳熱面積………………………………………………………… 23 （三）真空泵選型………………………………………………………………… 24 （四）支架……………………………………………………………… ………… 24 （五）除沫器 ……………………………………………………………………… 27 參考文獻(xiàn) 3 造紙廠堿回收車間四效長管蒸發(fā)器設(shè)計(jì) 一．設(shè)計(jì)條件： 處理量 ： 4800 kg/h 進(jìn)料濃度： 13 Be(15℃ ) 出料濃度： 37 Be(15℃ ) 加熱蒸汽壓力 : MPa 末效真空度 ： 80 kPa 各效傳熱系數(shù) ： 1K?1200 W/(㎡ ? K) 2K?720 W/(㎡ ? K) 3 870 W/(㎡ ? K) 41200 W/(㎡ ? K) 黑液比熱： ? kJ/kg )?℃ 熱利用系數(shù)：?? 蒸汽流向： Ⅰ ?Ⅱ ?Ⅲ ?Ⅳ 黑液流向： Ⅲ ?Ⅳ ?Ⅰ ?Ⅱ 黑液進(jìn) Ⅰ，Ⅱ前均有預(yù)熱器的加熱至低于溶液沸點(diǎn) 2 ℃ 進(jìn)料溫度： 50℃ 1 預(yù)熱器的傳熱系數(shù)： K?2650 W/(m K)? 1 加熱管采用廠方提供的 51? 3? 6000 碳素鋼管 4 二 .流程圖 圖 1 流程圖 注注 釋釋 ：： 2 圖 示 蒸 發(fā) 器 為 錯(cuò) 流 蒸 發(fā) 器 ， 黑 液 進(jìn) 入 預(yù) 熱 器 加 熱 使 其 低 于 第 三 效 蒸 發(fā) 器 沸 點(diǎn) ，然 后 進(jìn) 入 Ⅲ 效 后 再 去 到 Ⅳ 效 ， 再 由 泵 將 黑 液 輸 入 到 預(yù) 熱 器 加 熱 使 其 溫 度 低 于 沸點(diǎn) ℃ 進(jìn) 入 Ⅰ 效 最 后 進(jìn) 入 Ⅱ 效 變 為 完 成 液 。 氣氣 體體 ：： 由由 ⅠⅠ 效效 進(jìn)進(jìn) 入入 ⅡⅡ 效效 再再 到到 ⅢⅢ 效效 最最 后后 到到 ⅣⅣ 效效 后后 進(jìn)進(jìn) 入入 冷冷 凝凝 器器 5 三． 工藝計(jì)算 （一）估算各效的水分蒸發(fā)量，各效蒸汽壓力 1. 黑液濃度換算： ?? （ x 波美度 y 濃度） 01 % xy ????? 22 % xy ????? 2. 總蒸發(fā)量 02 1 7 .1 3 %( 1 ) 6 0 0 0 ( 1 ) 3 9 1 3 .0 9 k g / h4 9 .2 5 %xWF x? ? ? ? ? ? 1 2 3 4 3 9 1 3 .0 99 7 8 .2 7 k g / h44WW W W W? ? ? ? ? ? 03 3 600 0 3% %600 0 978 .27Fxx FW ?? ? ??? 04 34 600 0 3% %600 0 978 .27 978 .27Fxx F W W ?? ? ?? ? ? ? 01 3 4 1 6 0 0 0 1 7 .1 3 % 3 3 .5 3 %6 0 0 0 9 7 8 .2 7 3Fxx F W W W ?? ? ?? ? ? ? ? 2 %x ? 1 kppp n??? 31 ??p? (表壓 ) ； )( kpa 60 表壓??kp )( kpa 31 絕壓????? p )( k p a 絕壓???kp kpa ???? p 由各效的壓力差可求的各效的加熱室的壓力 11 351 .33 77. 5 273 .83 kp ap p p? ? ? ? ? ? ? 6 21 2 3 5 1 .3 3 2 7 7 .5 1 9 6 .3 3 k p ap p p? ? ? ? ? ? ? ? ? 31 3 3 5 1 .3 3 3 7 7 .5 1 1 8 .8 3 k p ap p p? ? ? ? ? ? ? ? ? 41 4 3 5 1 .3 3 4 7 7 .5 4 1 .3 3 k p ap p p? ? ? ? ? ? ? ? ? 由各效二次蒸汽壓力，查教材續(xù)表 10 知相應(yīng)蒸汽的溫度和汽化潛熱 表 1 各效 汽化熱及有效溫度差值表 (二） ：根據(jù)各效的濃度和二次蒸汽的溫度計(jì)算各效溫度差損失 15℃與 20℃之間的波美度的換算 : ( 1 5 ( 2 0 0 . 0 5 2 ( 2 0 1 5 )xx ??℃ ） = ℃ ） ℃ ℃ (1)因黑液沸點(diǎn)升高引起的溫度差損失 ?? 由各效完成液的濃度 iX 查《制漿原理與工程》圖 73見下表 ： 參數(shù) 效數(shù) 較數(shù) I II III IV 加熱蒸汽 壓強(qiáng) P（kpa） 溫度 T（ ℃ ） 汽化熱 r（ kJ/kg ) 二次蒸汽 壓強(qiáng) P39。（kpa） 溫度 T? （ ℃ ）