【正文】 度顯著增加的場合。采用多效蒸發(fā)的目的是為了減少新鮮蒸氣用量，具體方法是將前一效的二次蒸氣作為后一效的加熱蒸氣。（二）冷凝器和真空裝置1. 冷凝器冷凝器的作用是冷凝二次蒸汽。為獲得高的蒸發(fā)比，這類蒸發(fā)器在高溫度差下和單程操作。汽化的二次蒸汽在加熱管上端無夾套部分被旋刮板分去液沫，然后由上部抽出并加以冷凝，濃縮液由蒸發(fā)器底部放出。為使溶液在加熱管內壁形成均勻液膜，且不便二次蒸汽由管上端竄出，須良好地設計液體分布器。被濃縮的液體經(jīng)汽液分離即排出蒸發(fā)器。為提高循環(huán)速度，可用循環(huán)泵進行強制循環(huán)，如圖410所示。這樣有利于液體在器內的循環(huán)。適于處理結垢不嚴重、腐蝕性小的溶液。蒸發(fā)器的加熱器由垂直管束構成，管束中央有一根直徑較大的管子，稱為中央循環(huán)管，其截面積一般為管束總截面積的40%～100%。此外，壓縮機的投資費用較大，需要維修保養(yǎng)，這些缺點也在一定程度上限制了它的使用。使之用過熱產生自蒸發(fā)現(xiàn)象。（2）提高總傳熱系數(shù)蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)主要取決于溶液的性質、沸騰狀況、操作條件以及蒸發(fā)器的結構等。而且，多效蒸發(fā)的每一效都存在沸點上升或傳熱溫度差損失，因而各效有效傳熱溫度差之和——總有效傳熱溫度差必然小于單效時的有效傳熱溫度差，結果導致多效時的生產能力小于單效。同理，雙效時約為2，三效時約為3，等等。減壓蒸發(fā)冷凝器和蒸發(fā)器溶液側的操作壓力低于大氣壓，此時系統(tǒng)中的不凝氣需用真空泵抽出。目錄1. 概述………………………………………………… 1 …………………………… 1 ………………………… 5 ………………………… 102. 工藝計算及主體結構計算………………………… 11 ………………………… 11 ……………… 11 …………………………… 13……………………… 233. 蒸發(fā)裝置輔助設備選型…………………………… 304. 探索使用Aspen Plus設計蒸發(fā)器方法……………335. 后記………………………………………………… 35概述蒸發(fā)是將非揮發(fā)性物質的稀溶液加熱沸騰，使溶劑氣話，溶液濃縮得到濃溶液的過程。e． 各效加熱蒸汽的冷凝液均在飽和溫度下排出。b． 加熱蒸汽壓強為500kPa（絕壓），末效為真空，（絕壓）。三、 設計項目1. 設計方案簡介：對確定的工藝流程及蒸發(fā)器型式進行簡要論述。冷卻水從冷凝器頂加入，與上升的蒸汽接觸，將它冷凝成水從下部排出，不凝氣體從頂部排出。單效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)根據(jù)二次蒸汽是否用來作為另一蒸發(fā)器的加熱蒸汽，蒸發(fā)過程分為單效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)。②多效蒸發(fā)的代價首先，多效蒸發(fā)時需要多個蒸發(fā)器，為便于制造和維修，各蒸發(fā)器的傳熱面積常相同，此時，多效蒸發(fā)的設備費近似和效數(shù)成正比。由于蒸發(fā)水分量取決于傳熱量的大小，因此其生產能力也可表示為 —蒸發(fā)器的生產能力，kg/h；—蒸發(fā)器的傳熱速率，kJ/h；—操作壓力下二次蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg；蒸發(fā)器的生產強度蒸發(fā)器的生產強度簡稱蒸發(fā)強度，是指單位時間單位傳熱面積上所蒸發(fā)的水量，kg/(m2（三）提高加熱蒸汽經(jīng)濟程度的其他措施多效蒸發(fā)可以提高加熱蒸汽的經(jīng)濟程度，除此之外，還可以采用以下措施來提高生蒸汽的經(jīng)濟程度?？紤]此二次蒸汽通過熱泵（即壓縮機）絕熱壓縮，使其↑，↑，然后再送回原來的蒸發(fā)器中作為加熱蒸汽，則其潛熱可得到反復利用。按照溶液在加熱室中的運動的情況，可將蒸發(fā)器分為循環(huán)型和單程型（不循環(huán)）兩類?；旌弦旱难h(huán)速度與密度差和管長有關。加熱介質由中央蒸汽管進入加熱室，而在加熱室外壁與蒸發(fā)器殼體的內壁之間有環(huán)隙通道，其作用類似于中央循環(huán)管。結構特點：在特點是在加熱室上部設置沸騰室，加熱室中的溶液因受到附加液柱的作用，必須上升到沸騰室才開始沸騰，這樣避免了溶液在加熱管中結垢或析出晶體。但該蒸發(fā)器的動力消耗較大，～。適用于：蒸發(fā)量大（較稀的溶液），熱敏性及易起泡的溶液。溶液由升膜管束底部進入，流向頂部，然后從降膜管束流下，進入分離室，得到完成液。優(yōu)點：結構簡單，不需要固定的傳熱面，熱利用率高適于處理易結垢、易結晶或有腐蝕性的溶液。（五）過程和設備的強化與展望縱觀國內外蒸發(fā)裝置的研究，概括可分為以下幾個方面：開發(fā)新型蒸發(fā)器；改善蒸發(fā)器內液體的流動狀況；改進溶液的工藝性質；優(yōu)化設計和操作。否則通常采用直接接觸式冷凝器。 即加熱蒸氣走向與并流相同，而物料走向則與并流相反。各效蒸發(fā)量的初值可按各效蒸發(fā)量相等的原則確定，也可以根據(jù)具體蒸發(fā)過程的經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定。第二效，同第一效， 完成液的濃度： 二、熱量衡算 第一效，對蒸發(fā)器作熱量衡算，當加熱蒸汽在飽和溫度下排出時， 即 式中 —加熱蒸汽消耗量，kg/h； r —加熱蒸汽的冷凝熱，J/kg； —水的汽化熱，J/kg ； —原料液的平均質量熱容，J/（kgK） ； T—溫度，（℃）考慮到稀釋熱和熱損失，需要引入熱利用系數(shù)η，則： η1溶液稀釋熱越大，η越小，對于NaOH溶液，可以利用下列經(jīng)驗公式計算： η= 其中Δx為溶液在蒸發(fā)器中濃度的增高值，以質量分數(shù)表示?！?＝ = + = + （c）＋＋＝ （d）聯(lián)立（a）、（b）、（c）、（d）式，解得＝ kg/h＝ kg/h＝ kg/h＝ kg/h ＝2113＝＝2155＝＝2215＝＝＝℃＝＝℃＝＝℃＝＝＝＝＝＝誤差估算 ＝即＝℃＝℃＝℃6. 重復上述計算步驟（1）由所求得的各效蒸汽量。由于設計中管外徑為57mm，查得管心距為70mm。 探索使用Aspen Plus設計蒸發(fā)器方法設計思路：在Aspen Plus中，閃蒸器模型可以達到氣液分離的效果，所以考慮使用FLASH2模型模擬三效蒸發(fā)器。 根據(jù)重新計算出的D,W重復以上步驟。35