食品工程原理課程設(shè)計(jì)-wenkub
2023-07-12 13:01:21 本頁(yè)面
【正文】 最高許可溫度：75℃（5）第I效蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)：1100 W/(m2K)，而第II效為800 W/(m2 濃縮裝置的流程，操作條件，主要設(shè)備形式及材質(zhì)的選取。 確定蒸發(fā)器的直徑和長(zhǎng)度，管心距和排列方式。主要符號(hào)說(shuō)明c——比熱容，KJ/()x——溶劑的百分質(zhì)量,％d——管徑，mα對(duì)流傳熱系數(shù)，Ｗ/m2.℃D——直徑，mΔ――溫度差損失，℃D——加熱蒸汽消耗量，Kg/hK——總傳熱系數(shù)，W/m2.℃，f——校正系數(shù)，η――熱損失系數(shù)，F(xiàn)——進(jìn)料量，Kg/hη――阻力系數(shù)，g——重力加速度， 2λ――導(dǎo)熱系數(shù)，Ｗ/m2.℃h——高度，mρ――密度，Kg/m3H——高度，m∑――加和k——杜林線斜率下標(biāo)：1,2――效數(shù)的序號(hào)η――誤差i――內(nèi)側(cè)L——液面高度，mm――平均n——效數(shù)p――壓強(qiáng)p——壓強(qiáng)，PaW——蒸發(fā)量，Kg/hq——熱通量，W/m2W——質(zhì)量流量，Kg/hQ——傳熱速率，W上標(biāo)：′：二次蒸汽的r——汽化潛熱，KJ/Kg上標(biāo)：′：因溶液蒸汽壓而引起的R——熱阻，m2.℃/W上標(biāo)：〞：因液柱靜壓強(qiáng)而引起的S——傳熱面積，m2上標(biāo)：39。3加熱蒸氣消耗量和各效蒸發(fā)水量的初步計(jì)算.......................................1227再重新分配各效的有效溫差...................................................................182 本次設(shè)計(jì)的主要是雙效蒸發(fā)部分。進(jìn)行蒸發(fā)操作的設(shè)備叫蒸發(fā)器。蒸發(fā)過(guò)程中經(jīng)常采用飽和蒸汽間壁加熱的方法，通常把作熱源用的蒸汽稱做一次蒸汽，從溶液蒸發(fā)出來(lái)的蒸汽叫做而二次蒸汽。（2）逆流流程 料液與加熱蒸汽在效間呈逆流流動(dòng)。2 .蒸發(fā)操作的分類按操作的方式可以分為間歇式和連續(xù)式，工業(yè)上大多數(shù)蒸發(fā)過(guò)程為連續(xù)穩(wěn)定操作的過(guò)程。按操作壓力可以分為常壓、加壓或減壓蒸發(fā)。3. 蒸發(fā)操作的特點(diǎn)從上述對(duì)蒸發(fā)過(guò)程的簡(jiǎn)單介紹可知，常見(jiàn)的蒸發(fā)時(shí)間壁兩側(cè)分別為蒸氣冷凝和液體沸騰的傳熱過(guò)程，蒸發(fā)器也就是一種換熱器。如何根據(jù)物料的特性和工藝要求，選擇適宜的蒸發(fā)流程和設(shè)備是蒸發(fā)操作彼此必須要考慮的問(wèn)題。因此設(shè)計(jì)蒸發(fā)設(shè)備時(shí)應(yīng)考慮以下幾個(gè)因素：(1)盡可能提高冷凝和沸騰給熱系數(shù)。5. 蒸發(fā)設(shè)備的選型分述如下： 特點(diǎn)：溶液在蒸發(fā)器中做循環(huán)流動(dòng)，蒸發(fā)器內(nèi)溶液濃度基本相同，接近于完成液的濃度。 ；；； ； 。 特點(diǎn)：溶液以液膜的形式一次通過(guò)加熱室，不進(jìn)行循環(huán)。 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。這種蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，傳熱較好，操作可靠等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛，有標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器之稱。1蒸發(fā)溶液濃度計(jì)算已知：進(jìn)料量F= 18000kg/h，質(zhì)量分率=11%，=46% 總蒸發(fā)水量 W=F(1—)=18000( 1－ )= ／h并流加料蒸發(fā)中無(wú)額外蒸汽引出,可設(shè):=1: 而 =+= kg/h 由以上三式可得 = 則 == =17％ = = =46％2（１）各效由于溶液的蒸汽壓下降所引起的溫度差損失 將該溶液當(dāng)作蔗糖溶液處理: =f △a2==（2） 由于液柱靜壓力而引起的溫度損失 對(duì)于降膜式蒸發(fā)器，不存在由液柱靜壓力引起的溫度差損失，即，即Δ1＇＇=Δ2＇＇=0 （3）由流動(dòng)阻力引起的溫差損失Δ＇＇＇ 由于管路流動(dòng)阻力引起的損失 取經(jīng)驗(yàn)值1℃，即∑Δ1＇＇＇=Δ2＇＇＇=1℃，則∑Δ＇＇＇=∑Δ1＇＇＇+ Δ2＇＇＇=2℃綜合(1)(2)(3)步得蒸發(fā)裝置的總溫度損失∑Δ=∑Δ＇+∑Δ＇＇ + ∑Δ＇＇＇= + +0+2= ℃（４） 各效料液的溫度和有效總溫差由各效二次蒸氣壓力及溫度差損失Δi,即可根據(jù)下式估算各效料液的溫度各效溫度損失∑Δi=∑Δi＇+∑Δi＇＇ + ∑Δi＇＇＇得 ∑Δ1=Δ1＇+Δ1＇＇+Δ1＇＇＇= +1=℃∑Δ2=Δ2＇+Δ2＇＇+Δ2＇＇＇=+1 =2. 0305℃各效料液的溫度為 由ti=Ti＇+Δi t1=T1＇+Δ1=+=℃ t2=T2＇+Δ2=+2. 0305 =℃因有效溫度差 =(TsTk)由手冊(cè)查得60kPa飽和汽溫度為85. 6℃，所以=(TsTk)= (85. 6－) =℃25重新分配各效的有效溫差S===290 m2重新分配有效溫差得Δt1＇===℃Δt2＇===℃2（４） 蒸發(fā)器傳熱面積計(jì)算 Q1=D1r1= =106 WΔt1=T1 t1==℃S1=== m2Q2=W1r1＇= =106 WΔt2=T2 t2=T1＇－ t2==℃S2=== m2誤差為 1－ =1－=22查各壓強(qiáng)下蒸汽的密度為ρ1=，ρ2=故 U1= m3/（m3，二次蒸氣出口，又蒸汽進(jìn)入時(shí)P1=35kPa,得ρ1=，則其中Vs 為流體的體積流量：Vs2==m3/su為流體的流速30m/s，計(jì)算出d1=m取管為 冷凝水出口，取D1=，則 Vs3== m3/s按自然流動(dòng)的液體計(jì)算，u=— m/s,取u=則計(jì)算出d2=m ，取管 。 氣液分離器結(jié)構(gòu)尺寸的確定氣壓分離器主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸除沫器內(nèi)管的直徑300 mm除沫器外罩管的直徑450 mm除沫器外殼的直徑除沫器內(nèi)管頂部與器頂?shù)木嚯x600mm120 mm 蒸發(fā)器的主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定加熱管主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸加熱管（無(wú)縫鋼管）管徑規(guī)格Φ38 mm加熱管（無(wú)縫鋼管）長(zhǎng)度9 m加熱管（無(wú)縫鋼管)管數(shù)298加熱室內(nèi)徑1000 mm分離室直徑2230 mm分離室高度4200 mm溶液進(jìn)出口管徑Φ955 mm加熱蒸氣進(jìn)出口與二次蒸氣出口管徑Φ53016mm冷凝水出口管徑Φ1687mm 蒸汽冷凝器主要結(jié)構(gòu)的確定蒸氣冷凝器主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尺寸蒸汽冷凝器類型多層多孔式冷凝器冷卻水量冷凝器的直徑1450 mm淋水板數(shù)7淋水板間距L11240mm淋水板間距L2870 mm淋水板間距L3610 mm
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