【正文】 62生蒸汽量D Kg/h1540傳熱面積Si m2表中操作壓強按查得，按查得，第四節(jié) 蒸發(fā)器的主要結(jié)構(gòu)尺寸計算一、加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計蒸發(fā)器加熱管選取：， 的無縫鋼管 S蒸發(fā)器的傳熱面積，m2 L加熱管長度，m； d0加熱管外徑，m；當(dāng)加熱管的規(guī)格與長度確立后，可由下式初步估算所需管子數(shù)n’， 因加熱管固定在管板上，考慮管板厚度所占據(jù)的傳熱面積，則計算n’時的管長應(yīng)用（L—）m. 二、循環(huán)管的選擇中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的循環(huán)管截面積可取加熱管總截面積的40%100%。加熱管的總截面積可按n’計算。循環(huán)管內(nèi)徑以D1表示，對于加熱面積較小的蒸發(fā)器，應(yīng)去較大的百分?jǐn)?shù)，取加熱管的面積70%，則 選取管子的直徑為：。三、加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定 加熱室的內(nèi)徑取決于加熱管和循環(huán)管的規(guī)格、數(shù)目及在管板撒謊能夠的排列方式。 加熱管在管板上的排列方式有三角形排列、正方形排列、同心圓排列。 查表44，加熱管的管心距 管子按正三角形排列，管束中心線上管數(shù) 初步估算加熱室內(nèi)徑，即 其中 取 。則 查國家標(biāo)準(zhǔn)壓力容器公稱直徑表和表45 選取加熱室殼體內(nèi)徑，壁厚 按加熱管的排列方式和管心距作圖 通過作圖，求得加熱管數(shù)，而初步估算 其相對誤差 所以誤差不大，計算合理，所以循環(huán)管的規(guī)格一次選定。四、分離室直徑與高度的確定分離室的直徑與高度取決于分離室的體積，而分離室的體積又與二次蒸汽的體積流量及蒸發(fā)體積強度有關(guān)。分離室體積的計算式為式中 分離室的體積，m3。 某效蒸發(fā)器的二次蒸汽量，kg/h。 某效蒸發(fā)器二次蒸汽密度，Kg/m3 ， 蒸發(fā)體積強度，m3/()。一般用允許值為為方便起見，各效分離室的尺寸取一致。分離室體積宜取其中較大者。蒸發(fā)強度選因為末效體積最大，故分離室體力為 確定了分離室的體積，其高度與直徑符合下列關(guān)系， 利用此關(guān)系確定高度和直徑時應(yīng)考慮如下原則：(1)分離室的高度與直徑之比。對于中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，以保證足夠的霧沫分離高度。分離室的直徑也不能太少，否則二次蒸汽流速過大，導(dǎo)致霧沫夾帶現(xiàn)象嚴(yán)重。(2)在條件允許的情況下，分離室的直徑盡量與加熱室相同，這樣可使結(jié)構(gòu)簡單制造方便。(3)高度和直徑都適于施工現(xiàn)場的安放。故選 五、接管尺寸的確定流體進(jìn)出口的內(nèi)徑按下式計算式中 流體的體積流量 m3/s ；流體的適宜流速 m/s ，估算出內(nèi)徑后，應(yīng)從管規(guī)格表格中選用相近的標(biāo)準(zhǔn)管。（一） 溶液的進(jìn)出口 對于并流加料的三效蒸發(fā)，第一效溶液流量最大，各效設(shè)備尺寸一致，根據(jù)第一效溶液流量確定接管。 m/s；所以取規(guī)格管。（二） 加熱蒸氣進(jìn)口與二次蒸汽出口 各效結(jié)構(gòu)尺寸一致二次蒸汽體積流量應(yīng)取各效中較大者。第III效體積流量最大，故 所以取規(guī)格管。（三）冷凝水出口 冷凝水的排出一般屬于液體自然流動，接管直徑應(yīng)由各效加熱蒸氣消耗量較大者確定。 所以取規(guī)格管。第五節(jié) 蒸發(fā)裝置的輔助設(shè)備一、氣液分離器蒸發(fā)操作時，二次蒸汽中夾帶大量的液體，雖在分離室得到初步的分離，但是為了防止損失有用的產(chǎn)品或防止污染冷凝液，還需設(shè)置氣液分離器，以使霧沫中的液體聚集并與二次蒸汽分離，故氣液分離器或除沫器。選擇慣性式除沫器，其工作原理是利用帶有液滴的二次蒸汽在突然改變運動方向時，液滴因慣性作用而與蒸汽分離。在慣性式除沫器的主要尺寸關(guān)系： 由加熱蒸氣進(jìn)口與二次蒸汽出口接管尺寸， 所以 所以 二、蒸汽冷凝器蒸汽冷凝器的作用是用冷卻水將二次蒸汽冷凝。 二次蒸汽與冷卻水直接接觸進(jìn)行熱交換，其冷卻效果好，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，價格低廉，因此被廣泛采用。所以，選用多孔板式蒸氣冷凝器。（一） 冷卻水量 根據(jù)冷凝器入口蒸汽壓強和冷卻水進(jìn)口溫度可由圖表413可查得。 式中，冷卻水量m3/h； 所需冷凝的蒸汽量，Kg/h因為計算值值偏低，故設(shè)計時取 查圖413， 實際取 （二） 冷凝器的直徑 根據(jù)進(jìn)入冷凝器的二次體積流量，用流量公式求出冷凝器直徑 所以選（三）淋水板的設(shè)計(1) 淋水板數(shù)： ，淋水板取4塊(2) 淋水板間距： 又L0=D+(~)m 取 所以取 （3）弓型淋水板的寬度：最上面一塊=（~）D，其他各淋水板B=D/2+ m所以 (4)淋水板堰高h(yuǎn)： D=300mm500mm,所以h=40mm (5)淋水孔徑： 冷卻水循環(huán)使用,取d=10mm（6）淋水孔數(shù)： 淋水孔冷卻水流速 考慮到長期操作易堵,最上一板孔數(shù)為 其他各板孔數(shù)為 第六節(jié) 主要設(shè)備強度計算及校核筒體厚度計算公式設(shè)計厚度:設(shè)計壓力。:焊縫系數(shù)::筒體內(nèi)徑。材料的許用應(yīng)力,MPa壓力實驗選用水壓試驗,公式為 容器的有效厚度。 圓筒焊縫系數(shù) 試驗時容器承受壓力。 設(shè)計溫度下屈服極限一、 蒸發(fā)分離室厚度設(shè)計 分離室殼體材料選用,查表得設(shè)計溫度下 , 最小厚度查取: 3 向上整和為, 水壓試驗 所以強度符合，按標(biāo)準(zhǔn)管當(dāng)Di=1200mm時取12mm符合要求封頭選用橢圓型封頭,則厚度 為焊接方便取封頭厚度和筒體厚度相等即:12mm二、加熱室厚度校核 取進(jìn)行校核 即 所以水壓實驗強度符合要求查標(biāo)準(zhǔn)管，內(nèi)徑為1200mm,最小壁厚為12mm,強度符合要求?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1. 陳敏恒，叢德茲等. 化工原理(上、下冊)(第二版). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20002. 大連理工大學(xué)化工原理教研室. 化工原理課程設(shè)計. 大連：大連理工大學(xué)出版社，19943. 柴誠敬，劉國維，李阿娜. 化工原理課程設(shè)計. 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，19954. 時鈞，汪家鼎等. 化學(xué)工程手冊，北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996年5. 上海醫(yī)藥設(shè)計院. 化工工藝設(shè)計手冊(上、下). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，198618