[理學(xué)]第五章蒸發(fā)(編輯修改稿)
2025-03-20 22:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 溫度差 △ tm ? 兩流體恒溫 ， 變相 △ tm=Tt ? T—— 加熱蒸汽的溫度 ， ℃ 。 t — 操作條件下溶液的沸點(diǎn) ，℃ 2． 基于傳熱外面積的總傳熱系數(shù) K0 ? 下標(biāo) i表示管內(nèi)側(cè) ， o表示外側(cè) ， m表示平均 000000 111????????smisiiiRddbddRddK表 52蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù) K值 蒸 發(fā) 器 的 型 式 總傳熱系數(shù) K, W/(m2K) 水平沉浸式 標(biāo)準(zhǔn)式 （ 自然循環(huán) ） 6002300 6003000 標(biāo)準(zhǔn)式 （ 強(qiáng)制循環(huán) ） 12006000 懸筐式 6003000 外熱式 （ 自然循環(huán) ） 12006000 外熱式 （ 強(qiáng)制循環(huán) ） 12007000 升膜式 12006000 降膜式 12003500 刮板式 蛇管式 6002022 3502300 3．蒸發(fā)器的熱負(fù)荷 Q ? 若加熱蒸汽的冷凝水在飽和溫度下排除 ， 忽略熱損失 ? 則 Q=Dr ? (例見 P310) ? （ 四 ） 管內(nèi)沸騰傳熱系數(shù) ?i的關(guān)系式 ? 1． 標(biāo)準(zhǔn)型蒸發(fā)器 ? 2． 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器 ? 3． 升膜蒸發(fā)器 ? 4．降膜蒸發(fā)器 (復(fù)雜 ) )()()(LwLLpLLLmiiLicudd ???????? ? 2 reiLi PRd?? ?三、蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度 ? （ 一 ） 蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力 ? 蒸發(fā)量 kg/h 單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)的水分量 ? 蒸發(fā)器的傳熱速率 ? Q=KS△ t ? Q=KS（ Tt1） ? 原料液的進(jìn)料溫度 ? （ 二 ） 蒸發(fā)器的生產(chǎn)強(qiáng)度 ? 指單位傳熱面積上單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)的水量 ， kg/ ? U=W/S 沸點(diǎn)進(jìn)料，忽略熱損失 ? Q=Wr′ =KS△ t ? ∴ U=Q/ Sr ′ =K△ t/r ′ ? K↑, △ t↑→U↑ ? △ t↑取決于加熱蒸汽和冷凝和冷凝器中二次蒸汽的壓強(qiáng) ? K↑是 U↑的主要途徑 ? K取決于 ?和 Rs(污垢 ) 167。 43 多效蒸發(fā) ? 加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性 1kg蒸汽可蒸發(fā)的水量 , ? 理論 E=W/D ? 單效 D / W ≈ 1,二效 ≈ 1/2,三效 ≈ 1/3 效數(shù) 單效 雙效 三效 四效 五效 W/D D/W ? 一 、 多效蒸發(fā)的操作流程 ? （ 一 ） 并流 （ 順流 ） 加料法的蒸發(fā)流程 ? 溶液和蒸汽的流向相同 ， 即都由第一效順序流至末效 。 ? 優(yōu)點(diǎn)： ? ① 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 。 ? ② 后效溶液的沸點(diǎn)較前效的低 ， 故前效的溶液進(jìn)入后效時(shí) ， 會(huì)因過熱而自動(dòng)蒸發(fā) （ 自蒸發(fā)或閃蒸 ） ， 可多產(chǎn)生一部分二次蒸汽 ? 缺點(diǎn)： ? 沿溶液流動(dòng)方向的濃度逐漸增高致使傳熱系數(shù)逐漸下降 。 （ 二）逆流加料法的蒸發(fā)流程 溶液和蒸汽的流動(dòng)方向相反 。 ? 優(yōu)：溶液的濃度沿著流動(dòng)方向不斷提高 ， 溫度逐漸上升 ， 各效溶液濃度較為接近 ， 各效的傳熱系數(shù)大致相同 。 ? 缺：效間的溶液需用泵輸送，能量消耗較大，各效的進(jìn)料溫度均低于沸點(diǎn)，產(chǎn)生的二次蒸量較少。 （三）平流加料法的蒸發(fā)流程 原料液分別加入各效中，完成液也分別自各效底部取出，蒸汽的流向由第一效流至末效。 二、多效蒸發(fā)的計(jì)算 ? （ 一 ） 基本情況 ? 已知 ： 原料液的流量 ， 濃度和溫度； ? 加熱蒸汽 （ 生蒸汽 ） 的壓強(qiáng)或溫度 ， 冷凝器的真空或溫度； ? 末效完成液的濃度等 。 ? 求： 生蒸汽的消耗量； ? 各效的蒸發(fā)量； ? 各效的傳熱面積 。 ? 方法：物料衡算，焓衡算，傳熱速率 方程式 (二 )、多效蒸發(fā)和單效蒸發(fā)的比較 ? （ 1） 溶液的溫度差損失 ? 若多效和單效蒸發(fā)的操作條件相同，則多效蒸發(fā)的溫度差因經(jīng)過多次的損失，使總溫度差損失較單效蒸發(fā)時(shí)為大。 （ 2）經(jīng)濟(jì)效應(yīng) ? 多效蒸發(fā)提高了加熱蒸汽的利用率 ， 即經(jīng)濟(jì)利益 。 （ 3） 蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)強(qiáng)度 ? 單效 Q=KS∑△ t ? 三效 Q1=K1S1∑△ t1 Q2=K2S2∑△ t2 Q3=K3S3∑△ t3 ? 若各效的總傳熱系數(shù)取平均值 K， 且各效的傳熱面積相等 , 則三效的總傳熱速率為 ? Q=Q1+Q2+Q3≈KS(△ t1+△ t2+△ t3)=KS∑△ t
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