蘋果汁濃縮過程中三效并流蒸發(fā)器的設(shè)計方案(已修改)
2025-05-08 03:35 本頁面
【正文】 蘋果汁濃縮過程中三效并流蒸發(fā)器的設(shè)計方案1 設(shè)計說明書在制作果汁中，待處理好原理后，需要將果汁進(jìn)行濃縮?，F(xiàn)以每天72噸（按8h/天計）的流量將蘋果汁固形物為12%的溶液濃縮到40%，原料液在第一效的沸點(diǎn)下加入，料液比熱容為；各效蒸發(fā)器中溶液的平均密度分別為：。加熱蒸汽絕壓為，冷凝器的絕壓為。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，取各效蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)分別為：。各效加熱蒸汽冷凝液在飽和溫度下排出，各效傳熱面積相等，并忽略熱損失，不考慮液柱靜壓對沸點(diǎn)的影響。試設(shè)計一合適的三效并流蒸發(fā)系統(tǒng)滿足生產(chǎn)要求。2 主要參數(shù)說明處理能力：每天72噸（按8h/天計）蘋果汁。設(shè)備型式：中央循環(huán)管式蒸發(fā)器操作條件：①將蘋果汁固形物為12%的溶液濃縮到40%，原料液溫度為第一效沸點(diǎn)溫度，料液比熱容為②加熱蒸汽絕壓為，冷凝器的絕壓為。③各效蒸發(fā)器中溶液的平均密度分別為：，，各效蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)分別為：。④各效加熱蒸汽冷凝液在飽和溫度下排出，各效傳熱面積相等，并忽略熱損失,不考慮液柱靜壓對沸點(diǎn)的影響。3 設(shè)計計算 多效蒸發(fā)工藝計算的主要依據(jù)是物料衡算、熱量衡算及傳熱速率方程。計算的主要項(xiàng)目有：加熱蒸汽的消耗量，各效溶劑蒸發(fā)量以及各效的傳熱面積。計算的已知參數(shù)包括：料液的流量、溫度和組成，加熱蒸汽的壓力和冷凝器中的壓力等。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，蒸發(fā)設(shè)備的結(jié)構(gòu)與形式亦不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，其種類繁多，結(jié)構(gòu)各異。在工業(yè)中常用的間接加熱蒸發(fā)器分別為循環(huán)型和單程型兩大類。循環(huán)型的蒸發(fā)器中有中央循環(huán)管式、懸框式、外加熱式、列文式及強(qiáng)制循環(huán)管等，單程型的蒸發(fā)器有升膜式、降膜式、升降膜式等。本設(shè)計選擇中央循環(huán)管式蒸發(fā)器。因?yàn)檠h(huán)型蒸發(fā)器中的中央循環(huán)管式又稱標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器，在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用廣泛。結(jié)構(gòu)和原理：其下部的加熱室由垂直管束組成，中間由一根直徑較大的中央循環(huán)管。當(dāng)管內(nèi)液體被加熱沸騰時，中央循環(huán)管內(nèi)氣液混合物的平均密度較大；而其余加熱管內(nèi)氣液混合物的平均密度較小。在密度差的作用下，溶液由中央循環(huán)管下降，而由加熱管上升，做自然循環(huán)流動。溶液的循環(huán)流動提高了沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，強(qiáng)化了蒸發(fā)過程。這種蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊，操作可靠，傳熱效果好。但溶液的循環(huán)速度低，傳熱溫差小，影響了傳熱。在中央循環(huán)管內(nèi)安裝一旋漿式攪拌器即構(gòu)成強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器，可是液體的循環(huán)速度提高2～3倍。 下圖為并流加料三效蒸發(fā)物料衡算和熱量衡算的示意圖： 估算各效蒸發(fā)量與完成液濃度蘋果汁原料液加料量總蒸發(fā)量 因并流加料，蒸發(fā)中無額外蒸汽引出，可設(shè) 估算二次蒸汽壓強(qiáng)及溶液沸點(diǎn)和有效溫度差加熱蒸汽絕壓為,冷凝器的絕壓為。設(shè)各效間壓力降相等，則總壓力差為各效間的平均壓力差為由各效的壓力差可求得各效蒸發(fā)室的壓力，即由各效的二次蒸汽壓力，從手冊中可查的相應(yīng)的二次蒸汽的溫度和汽化潛熱列于下表中。效數(shù)一二三二次蒸汽壓力34018020二次蒸汽溫度（即下一效加
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