【正文】 ? ? ? ?? ? ? ?122131 15 2 049 2e e t e rA B d fmm? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? .b 接管多余金屬面積 接管計(jì)算厚度 ? ?0 . 2 2 1 5 0 0 . 1 3 22 1 2 5 1 0 . 2 22 cit tpd mmp? ?? ?? ? ?? ? ?? 接管多余金屬面積 2A ? ? ? ?? ?2 1 2 22222 2 7 .8 9 2 .2 0 .1 3 2 1 01 1 5 .3 5e t t r e t rA h f h C fmm? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? .c 接管區(qū)焊縫面積（焊腳取 ） 23 mmA ????? .d 有效補(bǔ)強(qiáng)范圍 1 2 32497 .92 115 .35 0eA A A Amm? ? ?? ? ?? AAe?? ?開孔后不需另行補(bǔ)強(qiáng)。 折流板最小厚度為 10mm 拉桿和定距管的選擇 拉桿和定距管的選擇，可以根據(jù)壓力容器設(shè)計(jì)手冊(cè)選?。? 拉桿： DN=16 數(shù)量 6 根； 定距管： DN=20 數(shù)量 6 根。 負(fù)偏差， mmC ? 腐蝕裕量， mmC 22 ? 名義厚度為 mmCCn ???? ?? ，做換熱設(shè)備時(shí)綜合考慮取mmn 8?? （ 3） 水壓試驗(yàn)壓力及強(qiáng)度校核 殼程水壓試驗(yàn)壓力及強(qiáng)度校核 ? ?? ?tT pP ??? 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 15 頁 共 33 頁 式中 TP :內(nèi)壓容器的試驗(yàn)壓力， aMP p：設(shè)計(jì)壓力， aMP ??? ：試驗(yàn)溫度下材料許用應(yīng)力， aMP ??t? ：設(shè)計(jì)溫度下材料許用應(yīng)力， aMP ? ?? ?1 . 2 5 1 . 2 5 0 . 2 2 1 0 . 2 7 5TatP p M P??? ? ? ? ? 試驗(yàn)壓力下的筒體薄膜應(yīng)力 ? ? seeiTT DP ??? ?? ??? 式中 e? ：有效厚度， mmCCne ??????? ?? s? ：常溫下材料的屈服極限， aMP ， as MP205?? ? ? ? ?0 . 2 7 5 8 0 0 5 . 2 2 1 . 2 92 2 5 . 2T i eTaePD MP?? ? ? ? ?? ? ?? 8 42 0 ????s?? ＞ T? 所以水壓試驗(yàn)安全。 負(fù)偏差， mmC ? 腐蝕裕量， mmC 22 ? 名義厚度為 mmCCn ???? ?? ，做換熱設(shè)備時(shí)綜合考慮取mmn 8?? . （ 2）帶折邊形封頭厚度計(jì)算 當(dāng) pc﹤ 5MP，可用簡化式計(jì)算壁厚，即 ? ???? tc iDpf 20 ??? 取 iir 5D 0. 15 800 120 m m? ? ? ?， 0 40h mm? ， ?30?? 時(shí)，由表 814[8]查得 f0=。 初步估計(jì)加熱室 Di=t(nc1)+2b? ,式中 b? 為外層管的中心到殼體內(nèi)壁的距離，一般取 b? =(1～ )d0. 以三角形排列計(jì)算 ? ， b? =(1～ )d0=40 145 13 ?? 取 b? =40mm t=55mm 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 13 頁 共 33 頁 ? ?55 13 1 2 60 78 0iD m m? ? ? ? ? ? 取 1iD 為 800mm 筒體厚度 8mm 加熱室壁厚計(jì)算及水壓試驗(yàn)校核 Ⅰ效設(shè)計(jì)條件 表 61 設(shè)計(jì)條件表 名稱 管程 殼程 工作介質(zhì) KCl 蒸汽，冷凝水 工作壓力 KPa 110 200 工作溫度 ℃ 進(jìn)口 55 出口 設(shè)計(jì)壓力 KPa 120 220 設(shè)計(jì)溫度 ℃ 115 125 傳熱面積 ㎡ 50 蒸發(fā)器壁厚計(jì)算及水壓試驗(yàn)校核 所選材料為 TA2。 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 .我們選用三角形排列式。 可以根據(jù)加熱管的規(guī)格與長度初步估計(jì)所需的管子數(shù) n ， n= ? ? ??? Ld S? 式中 S=蒸發(fā)器的傳熱面積 m2，由前面的工藝計(jì)算決定 d0加熱管外徑 m； L加熱管長度 m。本次設(shè)計(jì)采用 ? 57*。 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(jì) 預(yù)熱 用二效產(chǎn)生的二次蒸汽對(duì)原料液進(jìn)行預(yù)熱，使原料液從 20℃預(yù)熱至 55℃。 4 1 4 5 8 0 . 0 2 3 2 33 6 0 0 3 . 1 4 9 8 2 . 6 1 . 0id m m m?? ? ? ?? ? ? 管子規(guī)格：φ 32 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF 分離室 (1) 出汽口直徑 u：二次蒸汽流速，取u=35 m/s W2：二次蒸汽流量， W2=1458 kg/h ρ：二次蒸汽密 度，ρ = kg/m179。 4 F 4 3 2 4 1 0 . 0 2 0 m 2 03 6 0 0 3 6 0 0 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。 14 4 4 7 2 9 0 . 1 5 0 1 5 03 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 0 . 6 4 1 1 8si V Wd m m muu? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 管子規(guī)格：φ 160 5mm 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF (2) 出料口直徑 u：料液流速，取 =1 m/s FW1：料液流量， FW1=1620729=891 kg/h ρ：料液密度 ,ρ =1400 kg/m179。 4 4 8 4 2 . 7 0 . 1 2 2 1 2 23 6 0 0 3 6 0 0 3 . 1 4 1 . 1 2 1 8i Dd m m mu?? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 管子規(guī)格：φ 135 5mm 管法蘭： HG2059297 法蘭 RF (3) 冷凝水排出口直徑 生蒸汽在飽和溫度下冷凝，故冷凝水溫度取 ℃ u：水的流速，取 = m/s 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 9 頁 共 33 頁 D：冷凝水流量， D= kg/h ρ：水的密度，ρ =943kg/m179。 （ 1）料液進(jìn)口直徑 F：質(zhì)量流量， F=：料液流速，取 = m/s ρ：料液密度 ,ρ =1200kg/m179。 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 8 頁 共 33 頁 4 管徑的選擇 Ⅰ效 接管直徑 加熱室 按公式 uVdVud sisi ?? 44 2 ??? 式中 sV ：體積流量， sm3 。（初步定為 55℃進(jìn)料） 39。忽略稀釋熱，對(duì)第一效而言， ? ?39。 下面用表列出各相應(yīng)數(shù)據(jù) 河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 7 頁 共 33 頁 表 32 Ⅰ效 Ⅱ效 溶液密度 ， kg/m3 1400 1400 溶液濃度 xi， % 60 60 蒸發(fā)壓力 P， Mpa Pagl M,21 =p ?? P′ =P+△ P,Mpa 在 P′下的水的飽和溫度 tP′，℃ 沸點(diǎn)升高①，℃ 5 5 溶液的平均溫度 tim ，℃ 有效傳熱溫差 imi tTt ??? ,℃ 有效總傳熱溫差，℃ 蒸發(fā)器內(nèi)液層高度 l=2m （ 3）蒸發(fā)面積估算 原溶液比熱容由公式 ? ?1p w ic c x??估算為 / .kJ kg C。所以初河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（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(diǎn)和有效傳熱溫差的計(jì)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 ℃。 總蒸發(fā)水量 W： 進(jìn)料量： 35000000F 4 6 8 1 k g h 1 . 3 5 /7200 k g s? ? ?總 選擇流程是平流加料，所以要選擇適當(dāng)?shù)母餍Ъ恿狭俊? 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器 圖 21 液體在加熱管內(nèi)的循環(huán)流速通常在 — /秒范圍之內(nèi) (當(dāng)懸浮液中晶粒多 ,所用管材硬度低，液體粘度較大時(shí)，選用低值 )，加熱管可以是立式單程、立式雙程、臥式單程、臥式雙程，后兩者者設(shè)備總高較小但管子不易清洗且易磨損管壁 。根據(jù)分離室循環(huán)料液進(jìn)出口的位置不同，它又可以分為正循環(huán)強(qiáng)制蒸發(fā)器及逆循環(huán)強(qiáng)制蒸發(fā)器，循環(huán)料液進(jìn)口位置在出口位置上部的稱為正循環(huán)，反之為逆循環(huán)。蒸汽和液沫混合物進(jìn)入蒸發(fā)室后分開，蒸氣由上部排出，流體受阻落下，經(jīng)圓錐形底部被循環(huán)泵吸入，再進(jìn)入加 熱管，繼續(xù)循環(huán)。傳熱效率和生產(chǎn)能力較大。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(dòng)力所產(chǎn)生的強(qiáng)制流動(dòng)。一般用于粘度河北工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 第 4 頁 共 33 頁 隨溫度變化較大的溶液。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。原料液用泵送入第一效，依靠效間的壓差自動(dòng)流入下一效，濃縮液自末效由泵抽出。在工程上主要應(yīng)用的是并流和逆流。最后隨著效數(shù)的增加，蒸發(fā)強(qiáng)度下降，設(shè)備投資費(fèi)用增大：而且加熱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性提高的幅度降低。另外隨著效數(shù)增 加，溫度差損失加大。但不是效數(shù)越多越好，應(yīng)該綜合科考慮設(shè)備腐蝕問題，設(shè)備投資問題。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。除以上三部分外，還需要蒸發(fā)輔助設(shè)備，包括除沫器、冷凝器、疏水器等。 蒸發(fā)設(shè)備簡述 針對(duì)各種物料不同的物性，要選用不同結(jié)構(gòu)的蒸發(fā)器。制取氯化鉀 ,首先將鹽湖鹵水泵人鹽蒸發(fā)池 ,在池內(nèi)用太陽能蒸發(fā) 50%水分 ,同時(shí)析出 NaCl 和CaSO4，當(dāng)鹵水成分達(dá)到光鹵石點(diǎn)時(shí) ,將它泵人光鹵石蒸發(fā)池 ,再蒸發(fā) 20%水分 ,同時(shí)析出光鹵石和氯化 鈉 ,最終母液排放到老鹵池 ,曬制氯化鎂 ,鹽田曬制得到的光鹵石礦附有母液和氯化鈉 ,其純度一般為 65%— 70%。 6H2O）。 氯化鉀的制取 世界上用于生產(chǎn)敘化鉀的原料絕大多數(shù)是水溶性的鉀鹽礦鉀石鹽（ KCl+NaCl）或光鹵石（ KCl隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展 ,氯化鉀的年需求量逐年上升。注射氯化鉀溶液可以使 心臟 停止跳動(dòng) ,在 中國 和美國 ,氯化鉀和硫噴妥鈉 ,泮庫溴銨一起用于注射死刑。也用于強(qiáng)化鉀（供人體電解質(zhì)用）配制 運(yùn)動(dòng)員 飲料等。在化學(xué)工業(yè)中 ,它用于制造各