化工原理蒸發(fā)(ppt41頁)(編輯修改稿)
2025-01-19 05:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 停留時(shí)間短 、體積小 、 易于拆卸和清洗 ， 同時(shí)加熱面積還可根據(jù)需要而增減 。 又如表面多孔加熱管 ， 雙面縱槽加熱管 ， 它們可使沸騰溶液側(cè)的傳熱系數(shù)顯著提高 。 （ ２ ） 改善蒸發(fā)器內(nèi)液體的流動狀況 這方面的工作主要有：其一是設(shè)法提高蒸發(fā)器循環(huán)速度 ， 其二是在蒸發(fā)器管內(nèi)裝入多種形式的湍流元件 。 前者的重要性在于它不僅能提高沸騰傳熱系數(shù) ， 同時(shí)還能降低單程氣化率 ， 從而減輕加熱壁面的結(jié)構(gòu)現(xiàn)象 。 后者的出發(fā)點(diǎn) ， 則是使液體增加湍動 ， 以提高傳熱系數(shù) 。還有資料報(bào)道向蒸發(fā)器管內(nèi)通入適量不凝性氣體 ， 增加湍動 ， 以提高傳熱系數(shù) 。 （ 3） 改進(jìn)溶液的性質(zhì) 近年來 ， 通過改進(jìn)溶液性質(zhì)來改善蒸發(fā)效果的研究報(bào)導(dǎo)也不少 。例如 ， 加入適量表面活性劑 ， 消除或減少泡沫 ， 以提高傳熱系數(shù)；也有報(bào)導(dǎo) ， 加入適量阻垢劑可以減少結(jié)垢 ， 以提高傳熱效率和生產(chǎn)能力；在醋酸蒸發(fā)器溶液表面 ， 噴入少量水 ， 可提高生產(chǎn)能力和減少加熱管的腐蝕 ， 以及用磁場處理水溶液提高蒸發(fā)效率等 。 （ 4） 優(yōu)化設(shè)計(jì)和操作 許多研究者從節(jié)省投資 、 降低能耗等方面著眼 ， 對蒸發(fā)裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入研究 ， 他們分別考慮了蒸汽壓力 ， 冷凝器真空度 ， 各效有效傳熱溫差 ， 冷凝水閃蒸 ， 熱損失以濃縮熱等綜合因素的影響 ，建立了多效蒸發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的數(shù)學(xué)模型 。 應(yīng)該指出 ， 在裝置中采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)測控技術(shù) ， 這是使裝置在優(yōu)化條件下進(jìn)行操作的重要措施 。 二、蒸發(fā)器的輔助設(shè)備 （一）除沫器（汽液分離器） 蒸發(fā)操作時(shí)產(chǎn)生的二次蒸汽 ， 在分離室與液體分離后 ， 仍夾帶大量液滴 ， 尤其是處理易產(chǎn)生泡沫的液體 ，夾帶更為嚴(yán)重 。 為了防止產(chǎn)品損失或冷卻水被污染 ， 常在蒸發(fā)器內(nèi) （ 或外 ） 設(shè)除塵器 。 圖中 （ a） ～ （ d） 直接安裝在蒸發(fā)器頂部 ， （ e） ～ （ g） 安裝在蒸發(fā)器外部 。 （ 二 ） 冷凝器 冷凝器的 作用 是冷凝二次蒸汽 。 冷凝器有間壁式和直接接觸式兩種 ， 倘若二次蒸汽為需回收的有價(jià)值物料或會嚴(yán)重污染水源 ， 則應(yīng)采用間壁式冷凝器 ， 否則通常采用直接接觸式冷凝器 。 后一種冷凝器一般均在負(fù)壓下操作 ， 這時(shí)為將混合冷凝后的水排出 ， 冷凝器必須設(shè)置得足夠高 ， 冷凝器底部的長管稱為大氣腿 。 （ 三 ） 真空裝置 當(dāng)蒸發(fā)器在負(fù)壓下操作時(shí) ， 無論采用哪一種冷凝器 ， 均需在冷凝器后安裝真空裝置 。 需要指出的是 ， 蒸發(fā)器中的負(fù)壓主要是由于二次蒸汽冷凝所致 ， 而真空裝置僅是抽吸蒸發(fā)系統(tǒng)泄漏的空氣 、 物料及冷卻水中溶解的不凝性氣體和冷卻水飽和溫度下的水蒸汽等 ， 冷凝器后必須安真空裝置才能維持蒸發(fā)操作的真空度 。 常用的真空裝置有噴射泵 、 水環(huán)式真空泵 、 往復(fù)式或旋轉(zhuǎn)式真空泵等 。 第 三節(jié) 單效蒸發(fā)的工藝計(jì)算 ?已知過程選定： 加熱蒸汽壓強(qiáng) p(或溫度 T)， 冷凝器操作壓強(qiáng) p′(或 溫度 T′)； ?計(jì)算內(nèi)容： ① 單位時(shí)間內(nèi)水分蒸發(fā)量 W(kg/h)和完成液的量； ② 加熱蒸汽用量 D(kg/h)； ③ 蒸發(fā)器的傳熱面積 S(m2)。 求解上述問題應(yīng)用物料衡算方程、熱量衡算方程和傳熱速率方程。 ?已知 條件： 原料液流量 F(kg/h)， 原料液濃度 ｗ o(質(zhì)量分率 )和溫度 to(℃ )， 完成液的濃度 ｗ 1(質(zhì)量分率 )(生產(chǎn)要求 )； 一、蒸發(fā)水量 （蒸發(fā)器的物料衡算 ） 對溶質(zhì)做物料衡算： 010101W1GwFwwF W FwFwwFW???? ????? ? ???得 ： 水 分 蒸 發(fā) 量 ：完 成 液 量 ：完 成 液 組 成 ： 如圖以蒸發(fā)器為衡算范圍 ， 取1h為衡算基準(zhǔn) ， 作物料衡算： ? ?01Fw F W w?? F, w0, t0, h0 D, T, hc FW, w1, t1, h1 式中： —— 溶液的進(jìn)料量；
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