【正文】 徑和加熱管數(shù)目的確定 （ 1）管心距離： 管心距為相鄰兩個(gè)管中心線之間的距離，一般為管外徑的 倍。B== 366= B=+50= 366+50=233mm 其中 39。 根據(jù)以上思路，建立模型如下： 步驟實(shí)施： 輸入組份，水、氫氧化鈉，通過電解質(zhì)向?qū)Т_定電離反應(yīng)以及粒子相互作用關(guān)系；確定計(jì)算模型，由于有電解質(zhì)的存在，所以我選擇的計(jì)算模型是ENRTLRK。 華南理工大學(xué)編寫組，化工過程及設(shè)備設(shè)計(jì) [M]，廣州：華南理工大學(xué)出版社， 1986年。 。 根據(jù)重新計(jì)算出的 D,W 重復(fù)以上 步驟。 33 探索使用 Aspen Plus 設(shè)計(jì)蒸發(fā)器方法 設(shè)計(jì)思路：在 Aspen Plus 中，閃蒸器模型可以達(dá)到氣液分離的效果，所以考慮使用 FLASH2 模型模擬三效蒸發(fā)器。 s） UWV ??? 3 6 0 0 11 803 .9 ????m3 UWV ??? 3 6 0 0 22 .6 ???m3 UWV ??? 3600 33 794 .3 ???m3 因?yàn)?3V 體積最大，所以選擇 由體積確定直徑 HDV 24?? 取 1?DH 解得 26 H= D= 5．接管尺寸的確定 流體進(jìn)出口接管的內(nèi)徑計(jì)算公式 uVd s?4? 蒸發(fā)器的主要接管有溶液進(jìn)出口、冷凝水進(jìn)出口、加熱蒸汽進(jìn)口與二次蒸汽出口 （ 1） 溶液進(jìn)口 第一效 10% NaOH 密度為 ?? 1110 kg/m ?ssWV ? ＝?? 360011103157 0007 ????m 第二效 % NaOH 密度為 ?? 1145 kg/m ?ssWV ? ＝??? 36001220 00053 ????dm 第三效 % NaOH密度為 ?? 1220 kg/m ?ssWV ? ＝??? 36001430 784 .6803 .93157 0003 ????dm 27 因?yàn)榈谝恍Ч茏幼畲?，所以選擇 （ 2）溶液的出口 第一效 % NaOH 密度為 ?? 1145 kg/m ?ssWV ? ＝??? 36001145 00057 ????dm 第二效 % NaOH 密度為 ?? 1220 kg/m ?ss WV ? ＝?? ?? 36001220 784 . ????dm 第三效 40% NaOH 密度為 ?? 1430 kg/m ?ss WV ? ＝?? ??? 36001430 794 . ????dm 因?yàn)榈谝恍Ч茏幼畲?，所以選擇 （ 3）冷凝水進(jìn)出口 第一效 ?ss WV ? ＝?? 36001000803 .9 28 ????dm 第二效 ?ssWV ? ＝?? 36001000784 .6 ????dm 第三效 ?ssWV ? ＝?? 36001000794 .3 ????dm 因?yàn)榈谝恍Ч茏幼畲?，所以選擇 （ 4）加熱蒸汽進(jìn)口 第一效 ?ss WV ? ＝?? 840 .0 ????dm 第二效 ?ssWV ? ＝?? 803 .9 ????dm 第三效 ?ssWV ? ＝?? 784 .6 29 ????dm 因?yàn)榈谌Ч茏幼畲?，所以選擇 （ 5）二次蒸汽出口 第一效 ?ssWV ? ＝?? 803 .9 ????dm 第二效 ?ssWV ? ＝?? 784 .6 ????dm 第三效 ?ssWV ? ＝?? 794 .3 ????dm 因?yàn)榈谌Ч茏幼畲?，所以選擇 6．處理數(shù)據(jù)結(jié)果 計(jì)算值 取用值 材料 中央循環(huán)管 /mm 內(nèi)徑 280 8325?? 碳鋼（下同） 加熱管 /mm ?? ?? ， 2020?L 加熱室規(guī)格 /mm 內(nèi)徑 740 10820? 30 分離室規(guī)格 /mm 內(nèi)徑 1480 高 1480 101500??， 1480?L 料液進(jìn)口管 /mm 內(nèi)徑 325? 加熱蒸汽進(jìn)口管 /mm 內(nèi)徑 576 冷凝水出口 /mm 內(nèi)徑 22 完成業(yè)出口管 /mm 內(nèi)徑 3?? 二次蒸汽出口管 /mm 內(nèi)徑 576 蒸發(fā)裝置輔助設(shè)備選型 氣液分離器 本設(shè)計(jì)采用的是慣性式除沫器 其主要作用是為了防止損失有用的產(chǎn)品或防止污 染冷凝液體。)1~( ndD ii ? 因?yàn)?n 和 39。112 rWQ ? ＝ 2134＝ 23 39。it? ， ℃ 溶液沸點(diǎn) it ， ℃ 蒸汽的比汽化焓 39。12 ttTT ???? ＝ +=℃ 21 由 39。39。3 tSSt ??? ＝?? ℃ 20 （ 1） 由所求得的各效蒸汽量。3 3233)( 21rttcWcWFcrrWW WpWpp? h 3? ＝ （ 3x 2x ） ＝ （ 4019）＝ 查表得 ?2,Wpc (kg3T ＋ 3? ＝ ＋ ＋ ＋ 1＝ ℃ 有效總溫度差 17 ??t ＝ ? ? ???? 39。39。1? ＝ 39。3? ＝ 3,mT 39。3? ＝ 3,At 39。i? ， ℃ （即下一效加熱蒸汽溫度） 二次蒸汽的比汽化焓 39。 Q 為蒸發(fā)器加熱室的傳熱速率，稱為蒸發(fā)器的熱負(fù)荷，根據(jù)加熱室的熱量衡算求得，如果忽略加熱室的熱損失，則 Q即為加熱蒸汽冷凝放出的熱量。12))((1 r TTcWFcrWW W ????η 2 三、 傳熱速率方程 第一效， )( 111111 TTAKrDQ s ??? 第二效， )( 22,2239。1111 TTFcrWrD ??? 即 39。各效的操作壓力可按各效壓差相等計(jì)算，即取相鄰兩效間的壓差相等計(jì)算。這種加料的特點(diǎn)是各效中的傳熱系數(shù)較均勻，適于處理黏度隨溫度變化較大的物料。后一種冷凝 器一般均在負(fù)壓下操作，這時(shí)為將混合冷凝后的水排出，冷凝器必須設(shè)置得足夠高，冷凝器底部的長(zhǎng)管稱為大氣腿。 蒸發(fā)器的輔助設(shè)備 （一） 除沫器（汽液分離器） 蒸發(fā)操作時(shí)產(chǎn)生的二次蒸汽，在分離室與液體分離后，仍夾帶大量液滴，尤其是處理易產(chǎn)生泡沫的液體，夾帶更為嚴(yán)重。不適于處理不能被燃燒氣污染及熱敏性的溶液。 適于處理濃縮過程中粘度變化大的溶液、廠房有限制的場(chǎng)合。 不適用于：高粘度，易結(jié)晶、結(jié)垢的溶液。 （二）單程型蒸發(fā)器（膜式蒸發(fā)器） 循環(huán)型蒸發(fā)器的共同特點(diǎn)蒸發(fā)器內(nèi)料液的滯留量大，物料在高溫下停留時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)熱敏性物料不利。 優(yōu)點(diǎn)：流動(dòng) 阻力??；循環(huán)速度高；傳熱效果好；加熱管內(nèi)不易堵塞。操作時(shí)，溶液沿環(huán)隙下降而沿加熱管上升，形成自然循環(huán)。密度差越大，加熱管越長(zhǎng)，循環(huán)速度越大。 （一）循環(huán)型蒸發(fā)器 特點(diǎn)：溶 液在蒸發(fā)器中循環(huán)流動(dòng)，因而可以提高傳熱效果。 但是，要達(dá)到較好的經(jīng)濟(jì)效益，壓縮功的壓縮比不能太大，即二次蒸汽的壓力和溫度需提高的愈多，壓縮比愈大，愈不經(jīng)濟(jì)。 （ 額外蒸汽的引出） 在單效蒸發(fā)中，若能將二次蒸汽引出一部分，作為其他設(shè)備熱源加以利用（如用來預(yù)熱原料液），則對(duì)蒸發(fā)裝置來說，能量消耗已降至最低限度，只是將加熱蒸汽轉(zhuǎn)變?yōu)闇囟容^低的二次蒸汽而已。 mrtKSWU ??? 由上式可知，若蒸發(fā)操作的壓力一定，則二次蒸氣的汽化熱 r‘也可視為常數(shù)，因此，欲提高蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度，主要途徑是提高總 傳熱系數(shù) K 和傳熱溫度差Δ tm（ T－ t1）。這里， T 和 T′ 分別為加熱蒸汽和冷凝器處二次蒸汽的溫度。 ① 多效蒸發(fā)的經(jīng)濟(jì)性 多效蒸發(fā)時(shí)，除末效外，各效的二次蒸汽都作為下一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽加以利用，因而和單效相比，相同的生蒸汽量 D可蒸發(fā)更多的水量 W，亦即提高了生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性 W/D。 蒸發(fā)的 操作方法 根據(jù)各種物料的特性和工藝要求，蒸發(fā)過程可以采用不同的操作條件和方法。 ，包括預(yù)熱器、汽液分離器及蒸汽冷凝器。℃ ) K3= 750W/(m2℃ ) K2=1500 W/(m2 。 料液在蒸發(fā)器中蒸濃達(dá)到要求后稱為完成液，從蒸發(fā)器底部放出，是蒸發(fā)操