化工原理課程設(shè)計---甘蔗糖廠四效真空蒸發(fā)裝置-閱讀頁
2025-02-02 14:25本頁面
【正文】 =Φ40010mm（二）蒸發(fā)室1．蒸發(fā)室直徑D3 為了使結(jié)構(gòu)簡化，一般取蒸發(fā)室直徑和加熱室直徑相同 ∴D3=D1=Φ110014 mm 2．蒸發(fā)室高度H考慮到捕沫器與輔助設(shè)備安裝，為方便蒸發(fā)器與原料液分離充分，∴H==(三)接管尺寸1. 溶液進(jìn)出口管徑 ,取u1=VS1=WS1/ρ=6400/（10383600）=103m3/s d1=(4VS1/u1)1/2=[4103/(）]1/2=圓整d1=Φ54ⅹ3 mm2．二次蒸汽進(jìn)出口管路取u2=45m/s W4= kg/h T4=℃ ρ= kg/ m3 d2 =(4W4/ρu2)1/2=[4(360045)]1/2=圓整d2=Φ1805mm3. 冷凝水出口管路∵,∴ 取u3= d3=(4VS3/u3)1/2=[4（10003600）]1/2= 圓整d3=Φ383 mm4. 生蒸汽進(jìn)口尺寸取u4=30m/s 由生蒸汽壓力P 1=200kPa ρ=d4=(4D1/ρu4)1/2=[4（303600 ）]1/2=圓整d4=Φ1274mm (四)結(jié)果匯總 蒸發(fā)器尺寸設(shè)計總表部件名稱部件參數(shù)尺寸加熱室傳熱面積S /m2中央循環(huán)管直徑D2/mm Φ40010管板直徑D1/mm Φ110014加熱管根數(shù)208管間距t/mm54加熱管長度L/m加熱管直徑/mm Φ423蒸發(fā)室直徑D3/mm Φ110014 高度H/m各種接管進(jìn)料管直徑d1/mm Φ54ⅹ3出料管直徑d1/mm Φ54ⅹ3二次蒸汽出口管直徑d2/mm Φ1805冷凝水出口管直徑d3/mm Φ383生蒸汽進(jìn)口管直徑d4/mm Φ1274第 三 部 分 輔助設(shè)備的選擇蒸發(fā)裝置的輔助沒備主要有：氣液分離器、蒸汽冷凝器、真空系統(tǒng)（氣液分離器 除去蒸汽中所夾帶的液滴。（蒸汽冷凝器 冷凝最后一效出來的二次蒸汽 選用工業(yè)使用最多的干式逆流高位冷凝器作為蒸汽冷凝設(shè)計計算基礎(chǔ)。第 四 部 分設(shè)計過程分析討論：本次課程設(shè)計了四效蒸發(fā)器，蒸發(fā)器各效的操作壓強(qiáng)依次降低，各效的加熱蒸汽溫度及溶液的沸點也依次降低，所以提供的新鮮加熱蒸汽壓強(qiáng)較高，這些特點在設(shè)計過程中得到的結(jié)果可以得到驗證。但是在實際生產(chǎn)過程中由于溶液組成逐漸升高，溫度卻降低，導(dǎo)致傳熱系數(shù)逐漸下降，從得到的數(shù)據(jù)可以看出這種情況在后二效中尤為嚴(yán)重。本次設(shè)計初次計算所得的各效有效溫度差△ti符合要求。各效的各個參數(shù)多數(shù)是由查表或經(jīng)驗值得來，也有的是通過經(jīng)驗公式計算得到，而一些結(jié)構(gòu)的選取也是為了簡化設(shè)備，故與實際多少有出入，采用這種方法可以抵消部分誤差。越到后效溫度差損失越大，這種溫度差損失來源于溶液蒸汽壓下降和管內(nèi)液柱靜壓強(qiáng)，這種現(xiàn)象可能與后效壓強(qiáng)和溫度逐漸降低有關(guān)。在設(shè)計蒸發(fā)器時，第一次估算所得的各效蒸發(fā)量W是按比例分配所得，且后效的W值均比前一效的高，但是后面兩次計算的前三效的二次蒸汽的量W成逐漸增大的趨勢，第四效卻比第三效的低，因為溶液沸點是隨著溶液組成的增大而降低的，二次蒸汽的溫度也是逐漸下降的，這也可能導(dǎo)致蒸發(fā)量減少，不過仍在誤差允許的范圍內(nèi)。在管群之間安裝擋板，使蒸汽在加熱室內(nèi)循一定的路徑通過。加熱室內(nèi)應(yīng)留下一定空位不安裝管子，以便形成蒸汽通道。對于一定管長的管子，根據(jù)公式可知管間距是固定的，且加熱管的規(guī)格固定，管子數(shù)取決于傳熱面積，不同數(shù)據(jù)得出的傳熱面積不同，所以管子數(shù)也不同，對一中央循環(huán)管蒸發(fā)器可以增加或減少加熱管數(shù)來滿足工藝要求。如按等面積設(shè)計，雖然設(shè)計，制造，安裝等較方便，但因為第一效的有效溫度差較小，降低了第一效的蒸發(fā)強(qiáng)度。所以應(yīng)盡可能照顧到各處用汽的需要又使各效的規(guī)格盡可能統(tǒng)一。這次課程設(shè)計，計算比較復(fù)雜，多處用到內(nèi)差法，畫圖也比較復(fù)雜，任何一步的細(xì)微的錯誤都有可能對整個設(shè)計將會產(chǎn)生很大的誤差。在畫圖過程中，為了充分利用所有加熱面積，使傳熱面都均勻傳熱，要增加蒸汽入口管數(shù)，合理布置管口位置是最重要的。且在管群之間安裝檔板，是蒸汽在加熱室內(nèi)有一定的路徑通過。附 錄：參考文獻(xiàn)《化工原理課程設(shè)計》 天津大學(xué)化工原理教研究室編《機(jī)械零件與材料》《化工過程與設(shè)備課程設(shè)計指導(dǎo)書》 集美大學(xué)編《化工原理》 天津大學(xué)化工原理教研室主編《食品工程原理》 無錫輕工學(xué)院編13
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