【導(dǎo)讀】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%。d．各效蒸發(fā)器中的液面高度：。e．各效加熱蒸汽的冷凝液均在飽和溫度下排出。等，并忽略熱損失。f．每年按330天計(jì)，每天24小時(shí)連續(xù)運(yùn)行。，包括預(yù)熱器、汽液分離器及蒸汽冷凝器。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。蒸發(fā)器實(shí)質(zhì)上是一。蒸汽，在多效蒸發(fā)中，二次蒸汽用于下一效的物料加熱。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。于大氣壓，此時(shí)系統(tǒng)中的不凝氣需用真空泵抽出。④操作溫度低，損失于外界的熱量也相應(yīng)地減小。導(dǎo)致總的傳熱系數(shù)下降，同時(shí)還要有減壓裝置。次蒸汽用作第三個(gè)蒸發(fā)器的加熱蒸汽，以此類推，串聯(lián)蒸發(fā)器的個(gè)數(shù)稱為效數(shù)。同理，雙效時(shí)約為2，三效時(shí)約為3，等等。汽經(jīng)濟(jì)性的提高是以設(shè)備費(fèi)為代價(jià)的。蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力可用單位時(shí)間內(nèi)蒸發(fā)的水分量來(lái)表示。

　　

【正文】 m3 UWV ??? 3 6 0 0 22 .6 ???m3 UWV ??? 3600 33 794 .3 ???m3 因?yàn)?3V 體積最大，所以選擇 由體積確定直徑 HDV 24?? 取 1?DH 解得 26 H= D= 5．接管尺寸的確定 流體進(jìn)出口接管的內(nèi)徑計(jì)算公式 uVd s?4? 蒸發(fā)器的主要接管有溶液進(jìn)出口、冷凝水進(jìn)出口、加熱蒸汽進(jìn)口與二次蒸汽出口 （ 1） 溶液進(jìn)口 第一效 10% NaOH 密度為 ?? 1110 kg/m ?ssWV ? ＝?? 360011103157 0007 ????m 第二效 % NaOH 密度為 ?? 1145 kg/m ?ssWV ? ＝??? 36001220 00053 ????dm 第三效 % NaOH密度為 ?? 1220 kg/m ?ssWV ? ＝??? 36001430 784 .6803 .93157 0003 ????dm 27 因?yàn)榈谝恍Ч茏幼畲?，所以選擇 （ 2）溶液的出口 第一效 % NaOH 密度為 ?? 1145 kg/m ?ssWV ? ＝??? 36001145 00057 ????dm 第二效 % NaOH 密度為 ?? 1220 kg/m ?ss WV ? ＝?? ?? 36001220 784 . ????dm 第三效 40% NaOH 密度為 ?? 1430 kg/m ?ss WV ? ＝?? ??? 36001430 794 . ????dm 因?yàn)榈谝恍Ч茏幼畲?，所以選擇 （ 3）冷凝水進(jìn)出口 第一效 ?ss WV ? ＝?? 36001000803 .9 28 ????dm 第二效 ?ssWV ? ＝?? 36001000784 .6 ????dm 第三效 ?ssWV ? ＝?? 36001000794 .3 ????dm 因?yàn)榈谝恍Ч茏幼畲?，所以選擇 （ 4）加熱蒸汽進(jìn)口 第一效 ?ss WV ? ＝?? 840 .0 ????dm 第二效 ?ssWV ? ＝?? 803 .9 ????dm 第三效 ?ssWV ? ＝?? 784 .6 29 ????dm 因?yàn)榈谌Ч茏幼畲?，所以選擇 （ 5）二次蒸汽出口 第一效 ?ssWV ? ＝?? 803 .9 ????dm 第二效 ?ssWV ? ＝?? 784 .6 ????dm 第三效 ?ssWV ? ＝?? 794 .3 ????dm 因?yàn)榈谌Ч茏幼畲?，所以選擇 6．處理數(shù)據(jù)結(jié)果 計(jì)算值 取用值 材料 中央循環(huán)管 /mm 內(nèi)徑 280 8325?? 碳鋼（下同） 加熱管 /mm ?? ?? ， 2020?L 加熱室規(guī)格 /mm 內(nèi)徑 740 10820? 30 分離室規(guī)格 /mm 內(nèi)徑 1480 高 1480 101500??， 1480?L 料液進(jìn)口管 /mm 內(nèi)徑 325? 加熱蒸汽進(jìn)口管 /mm 內(nèi)徑 576 冷凝水出口 /mm 內(nèi)徑 22 完成業(yè)出口管 /mm 內(nèi)徑 3?? 二次蒸汽出口管 /mm 內(nèi)徑 576 蒸發(fā)裝置輔助設(shè)備選型 氣液分離器 本設(shè)計(jì)采用的是慣性式除沫器 其主要作用是為了防止損失有用的產(chǎn)品或防止污 染冷凝液體。 其性能參數(shù)如表 4 表 慣性式除沫器性能參數(shù)如表 捕捉霧滴的直徑 壓力降 分離效率 氣速范圍 50μ m 196～ 588KPa 85～ 90 ％ 常壓 12～ 25m/s 減壓 25m/s 分離器的選型 由10 DD? ?321 :: DDD1:: H=3D H=（ ～ ） 其中 0－二次蒸汽的管徑， m 1D－除沫器內(nèi)管的直徑， m 2－除沫器外管的直徑， m 31 3D－除沫器外殼的直徑， m H －除沫器的總高度， m h－除沫器的內(nèi)管頂部與器頂?shù)木嚯x， m 所以 0D= 1= m 2D= 3D= H= 3= h= 1= 蒸汽冷凝器的選型設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的是多層孔板式蒸汽冷凝器 其性能參數(shù)如表 5 表 5 多層孔板式蒸汽冷凝器性能參數(shù)表 水氣接觸 壓強(qiáng) 塔徑范圍 結(jié) 構(gòu)與要求 水量 面積大 1067～ 2020Pa 大小均可 較簡(jiǎn)單 較大 蒸汽冷凝器的選型 冷卻水量的確定 查多孔板冷凝器的性能曲線得 的進(jìn)口蒸汽壓力，冷卻水進(jìn)口溫度20℃ ,1m3 冷卻水可冷卻蒸汽量為 X=53Kg，得 LV= ?3m/h 與實(shí)際數(shù)據(jù)比， LV偏小，故應(yīng)取 LV’ = L=3m/h 冷凝器的直徑 取二次蒸汽的流速 u=15m/s 則 D=mW v 3600/ ??????? ? 淋水板的設(shè)計(jì) 因?yàn)?D500mm,取淋水板 5 塊 淋水板間距以經(jīng)驗(yàn)公式nn LL ?? 計(jì)算，取0L= 依次計(jì)算出： 01 ?? LL 32 , ?? ?? smu / ?????? 12 ?? LL 453423?????LLLL 弓型淋水板的寬度 39。B== 366= B=+50= 366+50=233mm 其中 39。為最上面的一塊板， B 為其它板 淋水板堰高 h ：取 mmh 40? 。 淋水板孔徑 d ：冷卻水循環(huán)使用，取 mmd 8? 。 淋水板孔數(shù)：淋水孔流速 ghu 20 ??? 式中 ? －淋水孔的阻力系數(shù)， ~?? ； ? －水孔收縮系數(shù)， ~?? ； h －淋水板堰高 , m 。 取計(jì)算 則淋水孔數(shù)： 4 43600 202?????? udVn L? 考慮到長(zhǎng)期操作時(shí)易造成孔的堵塞，取最上層孔數(shù)應(yīng)加大 %15~%10 即 ???n，其它各板孔數(shù)應(yīng)加大 5% ，即 . ???。淋水孔采用正三角形排列。 33 探索使用 Aspen Plus 設(shè)計(jì)蒸發(fā)器方法 設(shè)計(jì)思路：在 Aspen Plus 中，閃蒸器模型可以達(dá)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)已知條件，很容易確定進(jìn)料流量，進(jìn)料壓強(qiáng)和蒸出量 W，由于是沸點(diǎn)進(jìn)料，所以進(jìn)料物流條件容易確定，F(xiàn)LASH2 模塊的限制條件選擇壓強(qiáng)和氣相分?jǐn)?shù)，且氣相分?jǐn)?shù)的數(shù)值應(yīng)為蒸出率。 根據(jù)以上思路，建立模型如下： 步驟實(shí)施： 輸入組份，水、氫氧化鈉，通過(guò)電解質(zhì)向?qū)Т_定電離反應(yīng)以及粒子相互作用關(guān)系；確定計(jì)算模型，由于有電解質(zhì)的存在，所以我選擇的計(jì)算模型是ENRTLRK。 建立如上的流程圖。 輸入進(jìn)料物流。 34 由于是沸點(diǎn)進(jìn)料，溫度可由查表確定，也可以通過(guò) AspenPlus 組件確定。 輸入模型參數(shù)，以第一效為例： 利用第一步試差計(jì)算出的數(shù)據(jù)，三相參數(shù)分別為： ， ；177kpa， ； ， 。 啟動(dòng)計(jì)算，以第一效為例，結(jié)果如下： 根據(jù)熱負(fù)荷（ Heat duty）計(jì)算蒸汽用量和換熱面積： D=Q/r， S=Q/KΔ t。 根據(jù)重新計(jì)算出的 D,W 重復(fù)以上 步驟。 35 后記 參考 文獻(xiàn) 清華大學(xué) ，化工原理 [M]， 北京 ： 清華大學(xué)出版社 ， 2020 年。 華南理工大學(xué)編寫組，化工過(guò)程及設(shè)備設(shè)計(jì) [M]，廣州：華南理工大學(xué)出版社， 1986年。 方利國(guó)等，化工制圖 AutoCAD 實(shí)戰(zhàn)教程與開發(fā) [M]，北京：化學(xué)工藝出版社， 2020年。 魏崇光，鄭曉梅，化工工程制圖 [M]，北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 1992 年。 刁玉瑋，王立業(yè) 編，化工設(shè)備機(jī)械基礎(chǔ) [M]，大連：大連理工大學(xué)出版社， 1989年。 化工設(shè)備結(jié)構(gòu)圖冊(cè)編寫組，化工設(shè)備結(jié)構(gòu)圖冊(cè) [M]，上海：上?？茖W(xué)技 術(shù)出版社， 1978年。 柴誠(chéng)敬，劉國(guó)維，李阿娜，化工原理課程設(shè)計(jì) [M]，天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社， 1994年。