【正文】 阿娜，化工原理課程設(shè)計[M]，天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1994年。 啟動計算，以第一效為例，結(jié)果如下： 根據(jù)熱負(fù)荷（Heat duty）計算蒸汽用量和換熱面積：D=Q/r，S=Q/KΔt。淋水孔采用正三角形排列。目前在換熱器設(shè)計中，管心距的數(shù)據(jù)已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化，只要確定了管子規(guī)格，管心距則是定值?！?＝ ＝＋＝＋ （b） 第三效的焓衡量式為：h＝（） ＝（4019）＝查表得(kg一、物料衡算第一效，設(shè)溶質(zhì)在蒸發(fā)過程中不揮發(fā)，且蒸發(fā)過程是個定態(tài)過程，單位時間進(jìn)入和離開蒸發(fā)器的量相等，即水分蒸發(fā)量： 完成液的濃度： 式中： —原料液量，kg/h； —蒸發(fā)水量，kg/h； —原料液中溶質(zhì)的濃度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)； —完成液中溶質(zhì)的濃度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 工藝計算及主體結(jié)構(gòu)計算用試差法求解的具體計算采取以下步驟： 設(shè)各效蒸發(fā)量W1 ,W2，…和各效壓力p1，p2，…為初值。這種加料的特點(diǎn)是前一效到后一效可自動加料，后一效中的物料會產(chǎn)生自蒸發(fā)，可多蒸出部分水汽，但溶液的黏度會隨效數(shù)的增加而增大，使傳熱系數(shù)逐效下降，所以并流加料不適宜處理隨濃度增加而增加較高的物料。倘若二次蒸汽為需回收的有價值物料或會嚴(yán)重污染水源，則應(yīng)采用間壁式冷凝器。表51列出了常見蒸發(fā)器的一些重要性能，可供選型的參考。（三）其它蒸發(fā)器1 . 直接加熱蒸發(fā)器（浸沒燃燒式）將一定比例的燃燒氣與空氣直接噴入溶液中，燃燒氣的溫度可高達(dá)1200～1800℃，由于氣、液間的溫度差大，且氣體對溶液產(chǎn)生強(qiáng)烈的鼓泡作用，使水分迅速蒸發(fā)，蒸出的二次蒸汽與煙道氣一同由頂部排出。（3）升降膜式蒸發(fā)器蒸發(fā)器由升膜管束和降膜管束組合而成，蒸發(fā)器的底部封頭內(nèi)有一隔板，將加熱管束分成兩部分。在常壓下，管上端出口速度以保持20~50m/s為宜。其優(yōu)點(diǎn)是，傳熱系數(shù)大，利于處理粘度較大、易結(jié)垢、易結(jié)晶的物料。適于處理易結(jié)垢、有晶體析出、處理量大的溶液 。其加熱室像個懸筐，懸掛在蒸發(fā)器殼體的下部，可由頂部取出，便于清洗與更換。這樣造成了混合液在管束中向上，在中央循環(huán)管向下的自然循環(huán)流動。加熱室有多種多樣的形式，以適應(yīng)各種生產(chǎn)工藝的不同要求。（熱泵蒸發(fā)）在單效蒸發(fā)中，二次蒸汽在冷凝器中冷凝除去，蒸汽的潛熱即完全除去，很不經(jīng)濟(jì)。（二）加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性蒸發(fā)過程是一個能耗較大的單元操作，通常把能耗也作為評價其優(yōu)劣的另一個重要評價指標(biāo)，或稱為加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性，它的定義為1kg蒸汽可蒸發(fā)的水分量，即：提高加熱蒸汽的蒸汽性通?？梢赃x擇多效蒸發(fā)。 （一）蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力與生產(chǎn)強(qiáng)度蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力可用單位時間內(nèi)蒸發(fā)的水分量來表示。但上表也說明，當(dāng)效數(shù)增加時，W/D值雖然增加，但并不和效數(shù)成正比。但是，減壓蒸發(fā)也有一定的缺點(diǎn)，這主要是由于溶液沸點(diǎn)降低，黏度增大，導(dǎo)致總的傳熱系數(shù)下降，同時還要有減壓裝置。蒸發(fā)器實質(zhì)上是一個換熱器，由加熱室和分離室兩部分組成，加熱室通常用飽和水蒸氣加熱，從溶液中蒸發(fā)出來的水蒸氣在分離室分離后從蒸發(fā)器引出，為了防止液滴隨蒸汽帶出，一般在蒸發(fā)器頂部設(shè)有氣液分離用的除沫裝置從蒸發(fā)器蒸出的蒸汽稱為二次蒸汽，在多效蒸發(fā)中，二次蒸汽用于下一效的物料加熱。f． 每年按330天計，每天24小時連續(xù)運(yùn)行。NaOH水溶液三效并流加料蒸發(fā)裝置的設(shè)計設(shè)計單位：設(shè)計者：設(shè)計日期： 設(shè)計任務(wù)書一、 設(shè)計題目NaOH水溶液三效并流加料蒸發(fā)裝置的設(shè)計二、 設(shè)計任務(wù)及操作條件 104噸/年NaOH水溶液 蒸發(fā)器a． NaOH水溶液的原料液濃度為10%(wt) ，溫度為35℃，用預(yù)熱器加熱至第一效沸點(diǎn)溫度，再送進(jìn)蒸發(fā)器；完成液濃度為40%(wt)。假設(shè)各效傳熱面積相等，并忽略熱損失。蒸發(fā)過程的兩個必要組成部分是加熱溶劑使水蒸氣汽化和不斷除去汽化的水蒸氣，前一部分在蒸發(fā)器內(nèi)進(jìn)行，后一部分在冷凝器完成。減壓蒸發(fā)較常壓蒸發(fā)具有如下優(yōu)點(diǎn)：　?、僭诩訜嵴羝麎簭?qiáng)相同的情況下，減壓蒸發(fā)時溶液的沸點(diǎn)低，傳熱溫差可以增大，當(dāng)傳熱量一定時，蒸發(fā)器的傳熱面積可以相應(yīng)地減小；　?、诳梢哉舭l(fā)不耐高溫的溶液；　?、劭梢岳玫蛪赫羝驈U氣作為加熱劑；　?、懿僮鳒囟鹊?，損失于外界的熱量也相應(yīng)地減小?？紤]實際情況，根據(jù)經(jīng)驗，不同效數(shù)時生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性大致如下表：表11 生蒸汽經(jīng)濟(jì)性W/D的經(jīng)驗值效數(shù)單效雙效三效四效五效W/D正由于多效蒸發(fā)時生蒸汽的經(jīng)濟(jì)性較高，所以在蒸發(fā)大量水分時廣泛采用多效蒸發(fā)。間歇蒸發(fā)和連續(xù)蒸發(fā)間歇蒸發(fā)有兩種操作方法：①一次進(jìn)料，一次出料②連續(xù)進(jìn)料，一次出料工業(yè)上大規(guī)模的生產(chǎn)過程通常采用的是連續(xù)蒸發(fā)。這些已在前面論述，因此，合理設(shè)計蒸發(fā)器以實現(xiàn)良好的溶液循環(huán)流動，及時排除加熱室中不凝性氣體，定期清洗蒸發(fā)器（加熱室內(nèi)管），均是提高和保持蒸發(fā)器在高強(qiáng)度下操作的重要措施。汽化的蒸汽可與二次蒸汽一并進(jìn)出入后一效的加熱室，于是，冷凝水的顯熱得以部分地回收利用。蒸發(fā)設(shè)備中包括蒸發(fā)器和輔助設(shè)備1.. 蒸發(fā)器主要由加熱室和分離室組成。當(dāng)加熱蒸汽（介質(zhì)）在管間冷凝放熱時，由于加熱管束內(nèi)單位體積溶液的受熱面積遠(yuǎn)大于中央循環(huán)管內(nèi)溶液的受熱面積，因此，管束中溶液的相對汽化率就大于中央循環(huán)管的汽化率，所以管束中的氣液混合物的密度遠(yuǎn)小于中央循環(huán)管內(nèi)氣液混合物的密度。圖54 外熱式蒸發(fā)器懸筐式蒸發(fā)器是中央循環(huán)管蒸發(fā)器的改進(jìn)。優(yōu)點(diǎn)：降低了整個蒸發(fā)器的高度，便于清洗和更換；循環(huán)速度較高，使得對流傳熱系數(shù)提高；結(jié)垢程度小。～5m/s。此種蒸發(fā)器需要妥善地設(shè)計和操作，使加熱管內(nèi)上升的二次蒸汽具有較高的速度，從而獲得較高傳熱系數(shù)，使溶液一次通過加熱即達(dá)預(yù)定的濃縮要求。適用于：粘度大的物料不適用于：易結(jié)晶的物料，固形成均勻的液膜較難，不高。特點(diǎn)：借外力強(qiáng)制料液呈膜狀流動，可適應(yīng)高粘度，易結(jié)晶、結(jié)垢的濃溶液蒸發(fā)缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造要求高，加熱面不大，且需要消耗一定的動力。 （四）蒸發(fā)器的選型蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)形式較多，選用和設(shè)計時，要在滿足生產(chǎn)任務(wù)要求，保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，盡可能兼顧生產(chǎn)能力大，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便及經(jīng)濟(jì)性好等因素。冷凝器有間