化工原理課程設(shè)計---甘蔗糖廠四效真空蒸發(fā)裝置-展示頁
2025-01-27 14:25本頁面
【正文】 ,~。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，適應(yīng)性強 ,操作可靠，傳熱效果好，至今工業(yè)上仍廣泛使用,對于較粘的液體易結(jié)垢或在濃縮過程中會產(chǎn)生結(jié)晶的溶液都可以采用,但由于溶液的不斷循環(huán),使加熱管內(nèi)的溶液始終接近完成液的組成，故有溶液黏度大、沸點高等缺點。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器適用于處理結(jié)垢不嚴(yán)重,腐蝕性較小的溶液。三、工藝流程的確定及說明（1）根據(jù)甘蔗糖液的粘度不高的特性，采用并流法操作。隨著壓強的降低，各效中溶液的沸點也隨著降低，這樣，糖汁便在溫度較低的情況下進(jìn)行蒸發(fā)，因而可減少蔗糖的轉(zhuǎn)化和焦化，以及還原糖分解等有害影響。此外，由于后效溶液的沸點比前效的低，故前效的溶液進(jìn)入后效時，會因過熱而自動蒸發(fā)，因而可以多產(chǎn)生一部分二次蒸汽。但隨效數(shù)的增多，雖然能夠節(jié)約較多的生蒸汽，同時設(shè)備費用也隨之增加，所以綜合考慮采用四效。這樣，糖汁便在溫度較低的情況下進(jìn)行蒸發(fā)，因而可減少蔗糖的轉(zhuǎn)化和焦化，以及還原糖分解等有害影響。（2）工藝流程圖： 第二部分一、蒸發(fā)器工藝設(shè)計計算（一）估算各效蒸發(fā)量和完成液濃度：W=F（1X0/X4）＝6400(110%/58%)＝ kg/h∵并流加料，蒸發(fā)中無額外蒸汽引出∴W1: W2: W3: W4=1:::而W=W1+W2+W3+W4=∴各效蒸發(fā)量W1= kg/h W2= kg/h W3=∴各效濃度 X1=FX0/（FW1）=6400ⅹ10%/（）=% X2=FX0/（FW1W2）=6400ⅹ10%/（）=% X3 =FX0/（FW1W2W3）=6400ⅹ10%/（）=% X4 =FX0/（FW1W2W3W4）=6400ⅹ10%/（）=%（二）估算各效溶液沸點和有效溫度差：各效二次蒸汽壓強按四效經(jīng)驗公式估算，則各效間平均壓強差為：ΔPi=(P1Pk)/N=｛200[(760625)/760]ⅹ｝/4= kPa則各效二次蒸汽壓強為：P1ˊ= P1ΔPi== kPa P2ˊ= P12ΔPi=2002ⅹ=109 kPa P3ˊ= P13ΔPi=2003ⅹ= kPa P4ˊ= P14ΔPi=2004ⅹ=18 kpa查《化工原理》上冊附錄十得各參數(shù)，具體如下表：表1 效數(shù)參數(shù)第1效第2效第3效第4效各效二次蒸汽Piˊ/kPa109 18 二次蒸汽溫度Tiˊ/℃二次蒸汽焓值HiˊkJ/kg各效的各種溫度差損失各效中由于溶液的蒸汽壓下降、液柱靜壓強及流動阻力引起的溫度差損失Δi′、Δi″、Δi〞′(1)由于溶液的蒸汽壓下降造成的溫度差損失 表2 效數(shù)參數(shù)第1效第2效第3效第4效各效二次蒸汽Piˊ/kPa10918各效完成液估算濃度Xi /%二次蒸汽焓值HiˊkJ/kg各效溫度差損失Δiˊ/℃∑Δiˊ=+++=℃ (2)由于液柱靜壓強引起的溫度差損失根據(jù)設(shè)計要求，L〈 2 m, 所以取L= Pmi =Pi +（ρg L/2）/3 表3 效數(shù) 參數(shù)第1效第2效第3效第4效各效二次蒸汽壓強Piˊ/kPa10918糖液密度ρ,kg/m31046106311041275各效溶液平均壓強Pmi/kPa對應(yīng)飽和溫度Tpmˊ/℃各效水的沸點Tiˊ/℃各效溫度差損失Δi″/℃∑Δi″=+++=℃(3)由于流體阻力產(chǎn)生的溫度差損失按經(jīng)驗值取Δi″′= 1℃ ∴∑Δi″′=1+1+1+1=4 ℃(4)總溫度差損失 ∑Δ=∑Δiˊ+∑Δi″+∑Δi″′=++4=14 ℃(5)各效溶液的沸點和有效總溫度結(jié)果列表于下: 表4 效數(shù) 參數(shù)第1效第2效第3效第4效各效水的沸點Tiˊ/℃各效溫度差損失Δiˊ/℃各效溫度差損失
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