化工原理課程設(shè)計(jì)---甘蔗糖廠四效真空蒸發(fā)裝置(存儲版)
【正文】 前兩效求得的 K 值可能沒有落在經(jīng)驗(yàn)數(shù)值范圍內(nèi)，此時(shí)需在經(jīng)驗(yàn)數(shù)值范圍內(nèi)取一 K值來取代第一次通過經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算得到的傳熱系數(shù)值。加熱室內(nèi)加熱管分布常采用正三角形分布，最省面積，曲折的通道還有助于傳熱。一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，確定各效沸點(diǎn)，然后計(jì)算各效傳熱面積。 這次課程設(shè)計(jì)，是 初次綜合運(yùn)用了所學(xué)的各種知 識進(jìn)行的一次設(shè)備設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練，通過設(shè)計(jì)初步了解工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握了設(shè)計(jì)步驟和方法、 12 學(xué)會(huì)了查閱資料、選用公式和數(shù)據(jù)、提高運(yùn)算、制圖及文字表達(dá)的能力，為以后設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)。若按傳熱面積總和為最小原則設(shè)計(jì)，則輪換操作時(shí)，由于各效傳熱面積不等會(huì)影響二次蒸汽的合理分配和使用 。 為了充分利用所有的加熱面，使傳熱面都均勻傳熱，必須改善蒸汽的分布，采用的方法有：增加蒸汽入口管數(shù)，合理布置管口位置。 在蒸發(fā)操作中，為保證傳熱的正 常進(jìn)行，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，必須確保各效有效溫度差 △ ti不得少于 57℃ ，因?yàn)楫?dāng)有效溫差小于 5℃ 時(shí)，有可能使蒸發(fā)過程無法進(jìn)行，大于 57℃ 時(shí)，則可以維持料液在泡狀沸騰階段。1） β i] 式中： α i＝ 1 η i取 β i＝ (ti1 ti)/(Hiˊ Cw ti ） 表 i 第 1效 第 2效 第 3效 第 4效 ti (℃ ) ti1 ti (℃ ) 0 Hi ˊ( kJ/kg) β i 0 第一效： 水分蒸發(fā)量為： W1=η 1[α i D1 +（ FC0 CwW0） β 1] =η 1D1= D1 8 第二效 ： 水分蒸發(fā)量為： W2 =η 2[α i D2+（ FC0 CwW1） β 2] =*[W1+(6400 ) =+ 第三效： 水分蒸發(fā)量為： W3=η 3[α 3 D3+（ FC0 CwW1Cw W 2） β 3] 代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 W3=+ 第四效： 水分蒸發(fā)量為： W4=η 4[α 4 D4+（ FC0 CwW1Cw W 2Cw W 3） β 4] 代入有關(guān) 數(shù)據(jù)得 W4=+ 又 W= W1+ W2+ W3+ W4=∴ W1=D1 = Wi與第一次結(jié)果相比較，其相對誤差為： W1的比較 1－ ＝ W2的比較 1－ ＝ W3的比較 1－ ＝ W4的比較 1－ ＝ 均小于 ，故結(jié)果合理 4. 傳熱面積的計(jì)算由公式： Si=Qi / kiΔ ti ； Qi = Diγ i ； Δ ti =Ti ti Ki=465Ti/xi 第 1效 第 2效 第 3效 第 4效 各效加熱蒸汽消耗 Di kg/h 各效加熱蒸汽蒸發(fā)熱 γ i KJ/kg 各效傳熱系數(shù) Ki kcal/.℃ 2400 1900 1376 698 Δ ti =Ti ti ℃ 各效的傳熱面積 Si m2 誤差為： 1Smin/Smax= 迭代計(jì)算較初次計(jì)算更合理，取平均傳熱面積 S＝ （ S1+ S2 + S3 + S4） /4= m2 二、 計(jì)算結(jié)果匯總列表 ： 第 1效 第 2效 第 3效 第 4效 冷凝器 加熱蒸汽溫度 Ti /℃ 操作壓強(qiáng) Piˊ /kPa 109 18 18 各效溶液沸點(diǎn) ti / ℃ 各效完成液濃度 Xi /% 蒸發(fā)水量 Wi kg/h 生蒸汽消耗量 D kg/h 最終有效溫度差 Δ ti ℃ 傳熱面積 S/ m2 平均傳熱面積 S/ m2 9 表中 P4ˊ≈ Pkˊ＝ 18kPa。使用低壓蒸汽作加熱蒸汽，各效的二次蒸汽溫度也相應(yīng)較低，且又是四效 ，熱損失比較小，且設(shè)備簡單。并流加料法的優(yōu)點(diǎn)為：后效蒸發(fā)室的壓強(qiáng)要比前效的低，故溶液在效間的輸送可以利用效間的壓強(qiáng)差，而不必另外用泵。中央循環(huán)管的直徑約為器體直徑的 1/4~1/8,其截面積約等于全部加熱截面積的 35~40%,在糖廠循環(huán)管內(nèi)裝有出汁管 ,管端有漏斗、濃度較高的糖汁從出汁管壓到下一效蒸發(fā)器。 10 附錄 2 參考文獻(xiàn) 6 (五）重新計(jì)算 5 （四） 估算傳熱面積 3 （三 ）估算多效加熱蒸汽消耗量和各效蒸發(fā)水量 3 （二 ）估算各效溶液沸點(diǎn)和有效溫度差 2 三、工藝流程的確定及說明 2 二、設(shè)備型式的簡要論述 化工原理 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)地點(diǎn) 廈門市 實(shí)習(xí)時(shí)間 學(xué) 院 生物工程學(xué)院 班 級 食工 1011
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