【正文】 3 . 1 4 2 . 5 1 2 0 0id m mu?? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 管子規(guī)格：φ 25 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF (2) 加熱蒸汽進(jìn)口直徑 Ⅱ效的加熱蒸汽即為Ⅰ效的二次蒸汽，故進(jìn)口直徑與Ⅰ效二次蒸汽出口直徑相同。所以初河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 6 頁 共 33 頁 步確定 1260%??ω ω 熱量衡算 各效參數(shù)估算 Ⅰ效蒸發(fā)水量 011 10 . 3 31 1 6 2 0 / 1 7 2 9 /0 . 6 0xW F k g h k g hx?? ??? ? ? ? ? ??? ?????? 02220 . 3 31 3 2 4 1 / 1 1 4 5 8 /0 . 6 0xW F k g h k g hx?? ??? ? ? ? ? ??? ?????? 各效沸點和有效傳熱溫差的計算 （ 1）等壓降分配 設(shè)蒸汽壓力按等壓降分配，取 P0=（絕壓）， P3=(絕壓 )，則每效壓降為 : △ 02P P 0 .2 0 .0 2P 0 .0 9 M Pa22 ?? ? ? 可據(jù)此求得各效二次蒸汽壓，并查得各有關(guān)參數(shù)列于下表： 表 31 各效蒸汽參數(shù) Ⅰ效 Ⅱ效 加熱蒸汽壓強(qiáng) p,Mpa 加熱蒸汽飽和溫度 Ti①，℃ 加熱蒸汽的汽化熱 ， kJ/kg 2205 二次蒸汽壓 力 Pi， Mpa 二次蒸汽的飽和溫度 ti，℃ ① 考慮蒸汽管路的阻力，此溫度比前效的二次蒸汽溫度下降 ℃。隨著溶劑的蒸發(fā)溶液的濃度逐漸提高，溶液的蒸發(fā)溫度也逐漸提高，因此各效的傳熱系數(shù)也大致相同。 蒸發(fā)設(shè)備簡述 針對各種物料不同的物性，要選用不同結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器。有刺激性。 (2)溶液性質(zhì)：在蒸發(fā)過程中溶液的黏度逐漸增大，腐蝕性逐漸加強(qiáng)。 此外，原料及動力的消耗、車間布置以及節(jié)能環(huán)保的設(shè)計等也是本次設(shè)計的重要組成部分。 doubleeffect evaporation。換句話說，在相同壓強(qiáng)下，溶液的沸點高于純?nèi)軇┑姆悬c，所以當(dāng)加熱蒸汽的壓強(qiáng)一定時，蒸發(fā)溶液的傳熱溫度差要小于蒸發(fā)溶劑時的溫度差。它在醫(yī)藥上用作利尿劑 ,也被用于電鍍、冶金、照相等行業(yè)中 (營養(yǎng)增補(bǔ)劑；膠凝劑；代鹽劑；酵母 食料；與 食鹽 一樣可用于農(nóng)產(chǎn)品、水產(chǎn)品、畜產(chǎn)品、發(fā)酵品、調(diào)味品、罐頭、方便食品的調(diào)味劑等。 蒸發(fā)器一般可分為循環(huán)蒸發(fā)器和單程式蒸發(fā)器。 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器及其工作原理 由于在實際生產(chǎn)操作中，氯化鉀溶液會結(jié)晶，所以必須選用可以除結(jié)晶的蒸發(fā)器，通過查閱相關(guān)資料初步確定了選用強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。 平流加料時，每一效可以看作是單效蒸發(fā)。 24 4 4 1 4 5 8 0 . 3 3 2 3 3 23 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 1 3 0 6 8 3 5si V Wd m m muu? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 管子規(guī)格：φ 370 10mm 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF (2) 出料口直徑 u：料液流速，取 =1 m/s FW1W2：料液流量， 2F W2=32411458=1783 kg/h 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 11 頁 共 33 頁 ρ：料液密度 ,ρ =1400kg/m179。 補(bǔ)強(qiáng)計算 一效加熱室蒸汽進(jìn)口 160 5? ? 的開孔補(bǔ)強(qiáng)計算 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 16 頁 共 33 頁 補(bǔ)強(qiáng)方法判別 開孔直徑 2 1 5 0 2 2 .8 1 5 5 .6id d C m m? ? ? ? ? ? ? 本筒體開孔直徑 1 5 5 . 6 4 0 0 5 2 02 iDd m m m m? ? ? ?， 且 滿足等面積發(fā)開孔補(bǔ)強(qiáng)計算的適用條件，故可用等面積法進(jìn)行開孔補(bǔ)強(qiáng)計算。 二效分離室設(shè)計計算 （ 1) 橢圓形封頭壁厚計算 采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭 因承受外壓，假設(shè)其名義厚度 mmn 8?? ，有效厚度 mme ???? mmDR i 1 1 7 01 3 0 ???? 于是 5 . 20 . 1 2 5 0 . 1 2 5 0 . 0 0 0 5 21260eA R?? ? ? ? 522 1 . 0 9 1 0 0 . 0 0 0 5 2 3 833 aB E A M P? ? ? ? ? ? ? ? 5 . 23 8 0 . 1 5 6 0 . 1 81260e anp B M P m mR? ?? ? ? ? ? ?， 且 接 近 。 冷卻水進(jìn)口溫度 30tw? ℃，出口溫度 . k ??? ℃，則所需冷卻水河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 27 頁 共 33 頁 量 G 為： 43 w kw k wW ( h C t ) 1 4 5 8 2 6 0 6 . 4 4 . 1 7 8 5 7 . 6G 2 . 9 9 1 0 k g hC t t 4 . 1 7 8 5 7 . 6 3 0? ? ?? ? ? ?? ? ?（ ）（ ） （ ） 直接冷凝器的筒體直徑 蒸汽進(jìn)入冷凝器后，在冷凝器橫截面上 的氣速 vu 一般取為 1520 sm ，最大可取 25 sm ，現(xiàn)取 smuv 20? 2W 1458 0. 44 4 44 40. 78 5 20 36 00 0. 13 06 84 vD m m mu? ?? ? ? ?? ? ?? 圓整后， 500D mm? 。 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 31 頁 共 33 頁 參考文獻(xiàn) .化工原理（上冊） .北京：高等教育出版社， 2021 . 化工原理（上冊） .天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1987 . 無機(jī)鹽工業(yè)手冊 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 管殼式換熱器 ，肖斌，康仕芳 . 氯化鉀轉(zhuǎn)化生產(chǎn)工藝研究，海湖鹽與化工，第30卷第 6 期 . 國內(nèi)氯化鉀的生產(chǎn)技術(shù)及進(jìn)展，化工生產(chǎn)與技術(shù)， 1998,4 ，董其伍，桑之富 .過程設(shè)備設(shè)計 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 . 化工容器及設(shè)備簡明設(shè)計手冊 .第二版 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2021 ，陳孝彥等 . 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)結(jié)晶中船只規(guī)律的研究，西安交通大學(xué)學(xué)報 2021,37（ 11）： 1194— 1197 10． GB1501998. 鋼制壓力容器 [S]. 北京 :中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 11．高金蓮 . 工程圖學(xué) [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 12．黃振仁，魏新利 . 過程裝備成套技術(shù) [M]. 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 第二版 13．洪國寶 . 鈦制化工設(shè)備 [M]. 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 2021 14．時鈞，汪家鼎，余國琮等 . 化學(xué)工程手冊 [M]. 北京；化學(xué)工業(yè)出版社 1996 15．董大勤 . 化工設(shè) 備機(jī)械基礎(chǔ) [M]. 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社 ,2021 16． JB/T4746— 2021. 鋼制壓力容器用封頭 [S]. 北京 :中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 17．姚玉英，黃鳳廉，陳常貴等 . 化工原理 [M]. 天津：天津大學(xué)出版社，1999 18．尹華江 . 真空制鹽蒸發(fā)罐罐型結(jié)構(gòu)淺析 [J]. 中國井礦鹽 ,1994， 5： 13～16 19．周全 . 粗粒鹽的結(jié)晶環(huán)境及蒸發(fā)結(jié)晶器結(jié)構(gòu)的討論 [J]. 中國井礦鹽 ,1999， 6： 22～ 27 20．孫傳慶，劉仁江 . 食鹽水溶液多效蒸發(fā)平流加料流程的計算 [J] . 石河子大學(xué)學(xué)報， 2021， 22(3)： 255～ 256 21．宋志青 . 蒸發(fā)結(jié)晶操作中傳熱溫差的選擇 [J]. 化工設(shè)計 ,1994,4:19～河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 32 頁 共 33 頁 22 22．安連英 ,張曉陽 . 生產(chǎn)硫酸鉀工藝中氯化鈉的蒸發(fā)結(jié)晶研究 [J]. 海湖鹽與化 工 ,2021,31(1):12～ 15 23．楊進(jìn) . 試談提高真空制鹽蒸發(fā)傳熱系數(shù)的途徑 [J]. 海湖鹽與化工，1995， 6： 24～ 27 24．李葉萌，王學(xué)魁等 . 真空制鹽生產(chǎn)中的防垢除垢方法 [J]. 鹽業(yè)與化工，2021， 36（ 2）： 34～ 38 25．機(jī)械工業(yè)委員會 . 泵類產(chǎn)品樣本 . 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1990 26． [S]. 北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 33 頁 共 33 頁 致謝 在短短的幾個月的畢業(yè)設(shè)計過程中，通過自己的努力終于完成了畢業(yè)設(shè)計，但這些都離不開指導(dǎo)老師的耐心指導(dǎo)，尤其是在畢設(shè)過程中，張少峰老師給予了很多幫助，畢設(shè)一開始就組織帶領(lǐng)我們到石家莊工大化工實習(xí)，讓我們親身感受車間的氛圍以及實地研究設(shè)備的工藝流程，畢設(shè)其間更是經(jīng)常地開會指導(dǎo)我們設(shè)計，耐心講解設(shè)計過程中應(yīng)該注意的地方。 本設(shè)計任務(wù)是年產(chǎn) 萬噸氯化鉀溶液雙效蒸發(fā)工藝及其設(shè)備設(shè)計。 綜合考慮，筒體與封頭取相同壁厚 12n mm? ? 。 （ 7）循環(huán)管 根據(jù)經(jīng)驗取值，取循環(huán)管的截面積為加熱管總截面積的 80%。 ? ?0 1 . 1 1 0 . 2 2 8 0 0 0 . 7 8 12 1 2 5 12 ic tf p D mm? ???? ??? ? ??? 因 mm2min ?? ，所以 mm2?? 。 4 8 9 1 0 . 0 1 5 1 53 6 0 0 3 . 1 4 1 4 0 0 1 . 0id m m m?? ? ? ?? ? ? 管子規(guī)格：φ 25 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF Ⅱ效接管直徑 加熱室 (1) 料液進(jìn)口直徑 F：質(zhì)量流 量， F=3241kg/h u：料液流速，取 = m/s 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 10 頁 共 33 頁 ρ：料液密度 ,ρ =1200kg/m179。 初步選擇 12: 1:2FF? ，所以 1 11= 4 8 6 1 k g /h = 7 2 9 k g /h33FF? ? ?總 2 22= 4 8 6 1 k g /h = 3 2 4 1 k g /h33FF? ? ?總 根據(jù)氯化鉀的物性，初步確定濃縮到 60%左右，到達(dá)飽和結(jié)晶狀態(tài)。逆流是原料液有末效由泵打入，并用泵依次加到前一效 ，完成液體有一效排出，料液與蒸汽逆向流動。總體上可有以下幾種種方法河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 第 3 頁 共 33 頁 制?。? — 浮選 — 洗滌 — 冷結(jié)晶工藝 。沸點 1500℃ (部分升華 )。但蒸發(fā)又有別于一般的傳熱過程，具有下述特點： (1)傳熱性質(zhì)：傳熱壁面一側(cè)為加熱蒸汽冷凝，另一側(cè)為溶液沸騰，所以屬于壁面兩側(cè)流體均有相變化的恒溫傳熱過程。 其次，詳細(xì)的介紹了本次設(shè)計的工藝流程和工藝計算過程。 vacuum forced circulation。溶液濃度越 高這種現(xiàn)象越顯著。也用于強(qiáng)化鉀（供人體電解質(zhì)用）配制 運(yùn)動員 飲料等。其中循環(huán)式蒸發(fā)器分為自然循環(huán)和強(qiáng)制循環(huán)等，單程式蒸發(fā)器 主要有升膜式和降膜式以及旋轉(zhuǎn)刮板式蒸發(fā)器。強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器是 蒸發(fā)設(shè)備的一類 ， 溶液在設(shè)備內(nèi)的循環(huán)主要依靠外加動力所產(chǎn)生的強(qiáng)制流動。忽略稀釋熱，對第一效而言， ? ?39。 4 1 7 8 3 0 . 0 2 1 2 13 6 0 0 3 . 1 4 1 4 0 0 1 . 0id m m m?? ? ? ?? ? ? 管子規(guī)格：φ 30 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF 5 預(yù)熱器的設(shè)計 預(yù)熱 用二效產(chǎn)生的二次蒸汽對原料液進(jìn)行預(yù)熱，使原料液從 20℃預(yù)熱至 55℃。 開孔所需補(bǔ)強(qiáng)面積 ? ?ret fdA ??? 12??? 式中 ? :筒體計算厚度， mm2?? nt? ：接管厚度 et? ：接管有效厚度， 5 t nt C mm??? ? ? ? ? rf ：強(qiáng)度削弱 系數(shù)，? ?? ? 1?? rtnrf ?? ? ?? ?21155 .6 2 2 2 1 1311 .2 m me t rA d f? ??? ? ?? ? ? ? ? ? ?? 有效