【正文】 dNuKNamp。MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn% Mz849Gx^G89Am UE9aQGn8xp$Ramp。849Gx^Gj qv^$UE9wEwZQcUE%amp。 ksv*3t nGK8! z8vGt YM*Jgamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3tnGK8! z89Am UE9aQGn8xp$Ramp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。 ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 由于設(shè)計(jì)者本人的能力有限，設(shè)計(jì)不可避免存在不足之處，在此希望老師們的批評(píng)指導(dǎo)。經(jīng)過這一實(shí)踐，使我們掌握了化工單元操作設(shè)計(jì)的基本程序和方法，還培養(yǎng)了我們熟悉查閱資料及國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的能力；準(zhǔn)確選用公式和數(shù)據(jù)，運(yùn)用簡(jiǎn)結(jié)文字和工程語(yǔ)言正確表達(dá)設(shè)計(jì)思想。通過這次設(shè)計(jì)讓我鞏固了許多的知識(shí)，同時(shí)讓我獲得了許多難于培養(yǎng)的品行。 五 .雙 效 并流 設(shè)備 結(jié)構(gòu)尺寸確定 表 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x 600mm 120 mm 表 蒸發(fā)器的主要結(jié)構(gòu)尺寸的確定 30 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 Φ 38 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 Φ 955 mm 加熱蒸氣進(jìn)出口與二次蒸氣出口管徑 Φ 530 16mm 冷凝水出口管徑 Φ1 68 7mm 表 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 L1 1240mm 淋水板間距 L2 870 mm 淋水板間距 L3 610 mm 淋水板間距 L4 430 mm 淋水板間距 L5 300 mm 31 淋水板間距 L6 210 mm 弓形淋水板的寬度 1160 mm 淋水板堰高 50 mm 淋水板孔徑 8 mm 淋水板孔數(shù) 1754 六 . 本次化工設(shè)計(jì) 附圖 6 ４ .２ 加 熱蒸汽進(jìn)口，二次蒸氣出口， 又蒸汽進(jìn)入時(shí) P1=35kPa,得 ρ 1=，則 其中 Vs 為流體的體積流量 ： Vs2=113600?W = 51 36 00/ 54 ?m3/s u 為流體的流速 30m/s，計(jì)算出 d1= ????m 取管為 mm165 3 0 ?? ４ .３ 冷凝水出口，取 D1=，則 Vs3=?36001D= 3600/ ??? 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 mm7168?? 。 25 查各壓強(qiáng)下蒸汽的密度為 ρ 1=， ρ 2=故 U1= m3/（ m3 2ttr? )=?1 11139。 7 再重新 分配 各效的 有效溫差 S=S1Δt1 + S2Δt2∑ Δt = ? ??? = m2 重新分配 有效溫差 得 Δt 1＇ = 11 tSS? = ?=18℃ Δt 2＇ = 22 tSS? = ?=℃ 2Drr = D1= D1 ..………………( 1) 第 Ⅱ 效 ： W2= 1 2 1 22 0 122()39。 由上知，各種溫 差損失變化不大，無(wú)需重新計(jì)算。 4 蒸發(fā)器傳熱面積估算 iiiiQS Kt? ? , Qi=Diri 17 Q1=D1r1= 3600 ?? = 10 6 W Δ t1=T1 t1= =℃ S1= 111tKQ? = 6? ? = m2 同理 ： Q2=W1r2＇ = 3600 ?? =10 6 W Δ t2=T2 t2=T1＇－ t2=－ =℃ S2 = 222QKt? = 6? ? = m2 誤差 為 1－ S2S1 =1－= ，誤差較大，應(yīng)調(diào)整各效有效溫差，使 兩個(gè) 個(gè)蒸發(fā)器的傳熱面積盡量相等。ttr? ) =111 111 39。? 2= f2 )27 3(01 rTf ?? 式中： T? —— 操作壓強(qiáng)下二次蒸汽的溫度，℃ 。? 將該溶液當(dāng)作蔗糖溶液處理 : 39。39。 式中 ??39。39。kP =10 kPa 13 由各效的二次蒸汽壓強(qiáng)從手冊(cè)中查得相 應(yīng)的二次蒸汽溫度和汽化潛熱列與下表中 : 表 21 二次蒸汽溫度和汽化潛熱數(shù)據(jù)表 效數(shù) 第一效 第二效 二次蒸汽壓強(qiáng) iP? (kPa) 35 10 二次蒸汽溫度 iT? (℃ ) (即下一效加熱蒸汽溫度 ) 二次蒸汽的汽化潛熱 (即下一效 加熱蒸汽的 ir? ) kgkJ 多效蒸發(fā)中的有效傳熱總溫度差可用下 式計(jì)算： 有效總溫度差 ? ? ????? )( /1 KTTt 式中 ??t 有效總溫度差，為各效有效溫度差之和，℃； 1T 第一效加熱蒸氣的溫度，℃； 39。kP 末效冷凝器中的二次蒸氣的壓強(qiáng)， kPa。 2 溶液沸點(diǎn)和有效溫度差的確定 假設(shè) 1P =60 kPa 39。加熱管的高度一般為 1～ 2m；加熱管徑多為 25～ 75mm 之間。當(dāng)管內(nèi)液體被 加熱沸騰時(shí)，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。 缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)時(shí)不易成膜，熱流量將明顯下降；不適用于易結(jié)晶、結(jié)垢物料的蒸發(fā)。此類蒸發(fā)器主要有 : ； ； ； ； 。減壓操作時(shí)還需真空裝置。 在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中，要完全滿足以上各點(diǎn)困難的，必須權(quán)衡輕重，研究主次，加以綜合考慮。 4. 蒸發(fā)設(shè)備的要求 蒸發(fā)設(shè)備的種類很多，但無(wú)論何種類型的蒸發(fā)設(shè)備，在構(gòu)造上必須有利于過程的進(jìn)行。 （ 2）物料的工藝特性 蒸發(fā)的溶液本身具有某些特性，例如有些物料在濃縮時(shí)可能析出晶體，或易于結(jié)垢；有些則具有較大的黏度或較強(qiáng)的腐蝕性等。因此，單效蒸發(fā)多為真空蒸發(fā)；多效蒸發(fā)的前效為加壓或常壓操作，而后效則在真空下操作。多效蒸發(fā)中，二次蒸汽的潛熱得到了較為充分的利用，提高了加熱蒸汽 的利用率。我國(guó)目前僅用于造紙工業(yè)及有色金的堿回收系統(tǒng)中。并流流程只使用于處理黏度不大的料液。蒸發(fā)器內(nèi)備有足夠的分離空間，以除去汽化的蒸汽夾帶的霧沫和液滴，或裝有適當(dāng)形式的除沫器以除去液沫，排出的蒸汽如不再利用，應(yīng)將其在冷凝器中加以冷凝?；どa(chǎn)中蒸發(fā)主要用于以下幾種目的： （ 1）獲得濃縮的溶液產(chǎn)品； （ 2）將溶液蒸發(fā)增濃后，冷卻結(jié)晶，用以獲得固體產(chǎn)品，如燒堿、糖產(chǎn)品； （ 3）脫除雜質(zhì)，獲得純凈的溶劑或半成品。通過課程設(shè)計(jì)，要求能夠綜合運(yùn)用本課程和前修課程的基本知識(shí)進(jìn)行融會(huì)貫通，并在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成指定的化工設(shè)計(jì)任務(wù)，從而得到化工工程設(shè)計(jì)的初步訓(xùn)練。 6 重復(fù)上述步驟 ...........................................................................................15 5 2 3 加熱蒸氣消耗量和各效蒸發(fā)水量的初步計(jì)算 ......................12 2 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， m α 對(duì)流傳熱系數(shù)，Ｗ /m2.℃ D—— 直徑， m Δ――溫度差損失，℃ D—— 加熱蒸汽消耗量， Kg/h K—— 總傳熱系數(shù)， W/m2.℃ ， f—— 校正系數(shù)， η――熱損失系數(shù)， F—— 進(jìn)料量， Kg/h η――阻力系數(shù)， g—— 重力加速度， ――導(dǎo)熱系數(shù)，Ｗ /m2.℃ h—— 高度， m ρ――密度， Kg/m3 H—— 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， m m――平均 n—— 效數(shù) p――壓強(qiáng) p—— 壓強(qiáng)， Pa W—— 蒸發(fā)量， Kg/h q—— 熱通量， W/m2 W—— 質(zhì)量流量， Kg/h Q—— 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。 確定蒸發(fā)器的直徑和長(zhǎng)度，管心距和排列方式。 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。K) ，而 第 II 效 為 800 W/(m2 （ 1）生產(chǎn)能力： 18000kg/h （ 2）原料汁固形物含量： 11% （ 3）濃縮汁 固形物 含量： 46% （ 4） 原料汁最高許可溫度： 75℃ （ 5） 第 I 效蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)： 1100 W/(m2 二 設(shè)計(jì)內(nèi)容： （ 1） 設(shè)計(jì)方案的選定與說(shuō)明。 （ 3） 蒸發(fā)器的主要工藝尺寸設(shè)計(jì)。 3 設(shè) 計(jì) 進(jìn) 度 安 排 7 月 1 日 — 2 日 ，布置任務(wù)，查閱、收集相關(guān)設(shè)計(jì)資料、參考文獻(xiàn)等； 7 月 3 日 — 5 日 ，完成設(shè)計(jì)計(jì)算； 7 月 8 日 — 11 日 ，完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ； 7 月 12 日，答辯。2 溶液沸點(diǎn)和有效溫度差的確定 .........................09 2 5 重新 分配 各效的 有效溫差 .................................................................15 2 9 計(jì)算結(jié)果列表 ...........................................................................................21 第三章 蒸 發(fā) 器 的 主 要 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 的 計(jì)算 .............................................21 （ 1 ） 加 熱 管 的 選 擇 和 加熱 管 數(shù) 的 初 步 估算 .................................21 （ 2 ） 加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定 ...........................................22 ( 3 ) 分離室直徑和高度的確定 ..........................................................22 ( 4 ) 接管尺寸的確定 ..............................................................................23 第 四 章 . 蒸 發(fā) 裝 置 的 輔 助 設(shè) 備 的 選 用 計(jì) 6 算 .......................................25 第五章 . 雙 效 并流 蒸 發(fā) 器 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 確定 .............................................28 第六章 . 本 次 化 工 設(shè) 計(jì) 附圖 ...............................................................30 第七章 . 設(shè)計(jì)總結(jié) ………………………………………… …… ..… .32 第八章 . 參考文獻(xiàn) .................................................................................34 第一章 前 言 概述 課程設(shè)計(jì)是本課程教學(xué)中綜合性和 實(shí)踐 性較強(qiáng)的教學(xué)環(huán)節(jié)，是理論聯(lián)系實(shí)際的橋梁，是學(xué)習(xí) 化工設(shè)計(jì)基本知識(shí)的初次嘗試。 7 蒸發(fā)操作廣泛用于濃縮各種不揮發(fā)性物質(zhì)的水溶液，是化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)中較為常見的單元操作。溶液在蒸發(fā)器內(nèi)因各處密度的差異而形成某種循環(huán)流動(dòng)，被濃縮到規(guī)定濃度后排出蒸發(fā)器外。并流流程結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡(jiǎn)便，應(yīng)用較廣。 （ 3）平流流程 每一效都有進(jìn)料和出料，適合于有大量結(jié)晶析出的蒸發(fā)過程 （ 4）錯(cuò)流流程 也稱為混流流 程，它是并、逆流的結(jié)合，其特點(diǎn)是兼有并、逆流的優(yōu)點(diǎn)，但操作復(fù)雜，控制困難。若把二次蒸汽引至另一操作壓力較低的蒸發(fā)器作為加熱蒸氣，并把若干個(gè)蒸發(fā)器串聯(lián)組合使用，這種操作稱為多效蒸發(fā)。 在加壓蒸發(fā)中，所得到的二次蒸氣溫度較高，可作為下一效的加 9 熱蒸氣加以利用。在