化工原理課程設(shè)計(jì) 蒸發(fā)器設(shè)計(jì)（二）

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1、化工原理課程設(shè)計(jì) 蒸發(fā)器設(shè)計(jì)（二） 第二章 蒸發(fā)器工藝計(jì)算 (請尊重版權(quán)，謝絕轉(zhuǎn)載) 第一節(jié) 流程圖及對設(shè)計(jì)流程圖的說明 1.1 蒸發(fā)操作流程的確定 蒸發(fā)裝置流程是指多效蒸發(fā)器中蒸發(fā)器的數(shù)目及其組合排列方式,物料和蒸汽的流向,以及附屬設(shè)備的安排等.多效蒸發(fā)器的流程根據(jù)加熱蒸汽與料液的流向不同可以分為并流、逆流、平流及混流四種。 1.1.1 一般情況下，生產(chǎn)中通常用并流。如圖2-1所示。并流操作，料液在效間的傳輸可以利用各效間的壓差進(jìn)行，而不用另外用泵來傳輸。同時由于效間沸點(diǎn)依次降低，前一效的料液進(jìn)入后一效時，會因過熱而自動發(fā)生蒸發(fā)。但是并流操作也有自己的缺點(diǎn)。各效的壓力差依次減

2、小，溫度也依次減小，而料液的濃度依次升高，黏度依次增大，這對料液的傳輸不利。特別是對于高黏度的料液不宜采用并流方式進(jìn)料。 1.1.2 逆流流程料液由末效加入，依次用泵送入前一效，隨著料液濃度升高溫度也越高。依次各效間黏度相差不是太大，傳熱系數(shù)變化也不是很大。逆流加料適合于黏度隨濃度變化較大的料液，而不適宜熱敏性物料的蒸發(fā)。 1.1.3 平流操作適合于有結(jié)晶析出的物料,或用于同時濃縮兩種以上的水溶液體系.如圖2-2所示。 1.1.4混流操作是在各效間兼用并流和逆流的加料方法，其具有并流和逆流的有點(diǎn)，同時克服了他們的缺點(diǎn)，但是操作比較復(fù)雜。 　　鑒于糖汁是熱敏性料液，不

3、宜采用逆流；其出效黏度變化也比較小，在并流能滿足的情況下，為了操作簡便和經(jīng)濟(jì)，設(shè)計(jì)管路比較繁瑣,其操作比較復(fù)雜，一般情況也不采用混流。從以上又知道，平流不合適于糖汁的蒸發(fā)。所以選擇并流比較經(jīng)濟(jì)。 1.2. 蒸發(fā)效數(shù)的確定 采用多效蒸發(fā)的目的在于充分利用熱能。通過二次蒸汽的再利用，減少蒸汽的消耗量，提高蒸汽的經(jīng)濟(jì)性。但是并不代表效數(shù)越多越好，其還受到經(jīng)濟(jì)和計(jì)算因素的限制，因此在確定效數(shù)時，應(yīng)該綜合考慮設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用總和最小來確定最合適效數(shù)。表2-1表示不同效數(shù)蒸發(fā)過程的單位蒸汽消耗量，可以借此作為選效參考。 表2-1 不同效數(shù)蒸發(fā)過程的單位蒸汽消耗量（㎏蒸汽/㎏水）[1]

4、數(shù) 單效 雙效 三小 四效 五效 理論蒸汽消耗量 1.1 0.5 0.33 0.25 0.2 實(shí)際消耗量 1.1 0.57 0.4 0.3 0.27 若再增加效數(shù)可節(jié)約的蒸汽/% 93 30 25 10 7 在蒸發(fā)操作中,為保證傳熱的正常進(jìn)行,每一效的溫差不能小于5~7℃,對于電解質(zhì),采用2~3效,對于非電解質(zhì),采用4~6效.糖汁溶質(zhì)屬于非電解質(zhì),我們采用4效,以利于確保每一效的加熱面積相同。 1.3流程圖及對設(shè)計(jì)流程圖的說明 1.3.1從以上分析，可以確定蒸發(fā)的流程圖，并加以對其的說明。流程圖如圖2-3所示（也可參見附錄1）：

5、 1.3.2 該蒸發(fā)流程采用四效并流工藝流程，料液和蒸汽從一效進(jìn)效，每效的出效蒸汽（二效蒸汽）進(jìn)入下一效繼續(xù)進(jìn)行加熱蒸發(fā)，依次這樣進(jìn)行直到四效，每一效的二次蒸汽根據(jù)具體情況進(jìn)行抽汽，抽汽方案具體見后面分析。出四效的二次蒸汽經(jīng)冷凝罐冷凝，冷凝液向下排出，不凝性氣體直接排空。 第二節(jié) 蒸發(fā)器類型選擇 2.1由于生產(chǎn)要求的不同，蒸發(fā)設(shè)備有多種不同的結(jié)構(gòu)型式。對常用的間壁傳熱式蒸發(fā)器，按溶液在蒸發(fā)器中的運(yùn)動情況，大致可分為以下兩大類： 2.1.1單程型蒸發(fā)器 特點(diǎn)：溶液以液膜的形式一次通過加熱室，不進(jìn)行循環(huán)。 優(yōu)點(diǎn)：溶液停留時間短，故特別適用于熱敏性物料的 蒸發(fā)；溫度差損失較

6、小，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較大。 缺點(diǎn)：設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)時不易成膜，熱流量將明顯下降；不適用于易結(jié)晶、結(jié)垢物料的蒸發(fā)。此類蒸發(fā)器主要有 a.升膜式蒸發(fā)器 b.降膜式蒸發(fā)器 c.刮板式蒸發(fā)器 2.1.2循環(huán)型蒸發(fā)器 特點(diǎn)：溶液在蒸發(fā)器中做循環(huán)流動，蒸發(fā)器內(nèi)溶液濃度基本相同，接近完成液的濃度。操作穩(wěn)定。此類蒸發(fā)器主要有 a.中央循環(huán)管式蒸發(fā)器 b.懸筐式蒸發(fā)器 c.外熱式蒸發(fā)器 d.列文式蒸發(fā)器 e.強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器。 其中，前四種為自然循環(huán)蒸發(fā)器。 2.2 蒸發(fā)器的選型[1] 中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)和原理：其下部的加熱室由垂直管束組成，中間有一根直徑較大的中央循環(huán)管。當(dāng)管內(nèi)液體被加熱沸騰

7、時，中央循環(huán)管內(nèi)氣液混合物的平均密度較大；而其余加熱管內(nèi)氣液混合物的平均密度較小。在密度差的作用下，溶液由中央循環(huán)管下降，而由加熱管上升，做自然循環(huán)流動。溶液的循環(huán)流動提高了沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，強(qiáng)化了蒸發(fā)過程。這種蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，傳熱較好，操作可靠等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用十分廣泛，有"標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器"之稱。 目前糖廠也大多中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，技術(shù)比較成熟。但是這種蒸發(fā)器的加熱面積較小，隨著蒸發(fā)罐向大型化的發(fā)展，單一的中央循降液管很難保證罐內(nèi)糖汁的循環(huán)，因此在中央循環(huán)管蒸發(fā)器的基礎(chǔ)上，加以改進(jìn)，發(fā)展了一種新型的外循環(huán)式蒸發(fā)器，其把循環(huán)管安裝在加熱室的外面，加熱室的直徑比汁汽室的直徑稍小，加熱室的蒸汽從

8、周邊進(jìn)入，在加熱室外殼從上方開有長方形汽隙，外面包以環(huán)形蒸汽通道，這樣使進(jìn)入汽鼓的汽汁分布比較均勻。外循環(huán)管有兩根，其上端與位于加熱室頂部外周的集汁環(huán)連接。其中一根較低，其下部與分配器相接，分配器有一漏斗與出汁管相連接。在汽鼓中央安裝一根直徑不是很大的不凝汽管，汽凝水從接近與下管板的四個出水口排除。 外循環(huán)管蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)：在加熱室有限的情況下盡可能增大加熱面積，結(jié)構(gòu)緊湊，罐底容積也較小，相對縮小糖汁在罐內(nèi)的停留時間，糖汁進(jìn)出口裝置合理，入汁不會與出汁混合。 因此本次采用我國生產(chǎn)的TWX型外循環(huán)蒸發(fā)器。 第三節(jié) 蒸發(fā)器工藝計(jì)算 蒸發(fā)的工藝計(jì)算主要是在已知料液流量、溫度、濃度及最終完成

9、液的濃度、加熱蒸汽壓和冷凝器中的壓強(qiáng)的前提下，通過計(jì)算確定：加熱蒸汽消耗量、溶劑蒸發(fā)量以及蒸發(fā)器傳熱面積，最后確定出設(shè)備尺寸。 蒸發(fā)工藝計(jì)算基本步驟： （1）根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)算出總的蒸發(fā)水量，然后分配到各效，求出各效的蒸發(fā)水量。 （2）由加熱蒸汽壓強(qiáng)和末效壓強(qiáng)，根據(jù)溶液的蒸汽壓、液柱靜壓及流動阻力所引起的溫度損失，算出總的有效溫度差，再根據(jù)各效傳熱面積相等的原則，將總的有效溫度差分配致各效，找出蒸發(fā)操作的溫度條件。 （3）選用各效傳熱系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值。 （4）按傳熱速率方程算出各效傳熱面積。 3.1估算各效溶液的沸點(diǎn)和有效溫度差 進(jìn)入第一效蒸發(fā)器加熱蒸汽壓力為1.5atm（絕壓），第四

10、效的二次蒸汽壓力為0.14atm（絕壓）。以下全部化為絕壓進(jìn)行計(jì)算，即： 根據(jù)一般經(jīng)驗(yàn)，各效壓差分配有一個比值，如表2-2所示： 表2-2各效壓力差分配[2] 效序 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ 三效系統(tǒng) 11/30 10/30 9/30 — — 四效系統(tǒng) 11/40 10.5/40 9.05/40 9.0/40 — 五效系統(tǒng) 11/50 10.5/50 10/50 9.5/50 9.0/50 總壓力差 △P總=P0－P5=1.5atm-0.14atm=1.36atm 各效壓力降為 △P1=11/40△P總=11/401.36=0.374a

11、tm △P2=10.5/40△P總=10.5/401.36=0.357atm △P3=9.5/40△P總=9.5/401.36=0.323atm △P4=9/40△P總=9/401.36=0.306atm P1`=P0-△P1=1.5-0.374=1.126atm =114.1KPa P2`= P1`-△P2 =1.126-0.357=0.769atm =77.9KPa P3`= P2`-△P3=0.769-0.323=0.446atm =45.2KPa P4`=0.14atm=14.2KPa 查《化工原理》上冊附錄飽和水蒸氣壓表（以壓強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)）和飽和水蒸氣壓表（以溫度為標(biāo)

12、準(zhǔn)），再根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，汁汽每經(jīng)過一道管，其溫度降低1℃，即： ti=Ti+1-1 可以依次求出各效加熱蒸汽和汁汽的熱力狀況，如表2-3所示： 表2-3蒸發(fā)熱力狀況列表 效數(shù) 項(xiàng)目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 加熱蒸汽壓強(qiáng)Pi（KPa） 152.0 141.1 77.9 45.2 加熱蒸汽溫度Ti（℃） 111.5 103.3 93.1 78.7 加熱蒸汽汽化潛熱Ri（kJ/kg） 2228.2 2245.3 2277.1 2320.8 汁汽溫度ti（℃） 104.3 94.1 79.7 52.7 汁汽壓強(qiáng)pi（KPa） 118.1 82.

13、0 46.8 14.2 汁汽汽化潛熱ri（kJ/kg） 2247.3 2273.2 2307.8 2396.4 3.2 抽汽方案的擬定 參考《糖制汁加熱與蒸發(fā)》第37頁圖2某個糖廠的抽汽方案[2]，擬訂本次設(shè)計(jì)的抽汽方案如表2-4： 表2-4 抽汽方案的確定（%C） 項(xiàng)目 加熱 煮 糖 合計(jì) 甲膏 乙膏 丙膏 乙丙種 Ⅰ效 5.5 3.5 1.5 1.0 11.5 Ⅱ效 3.5 13.5 17.0 Ⅲ效 3.5 3.5 總計(jì)%C 32.0 3.2 總蒸

14、發(fā)水量和各效蒸發(fā)水量 3.2.1總蒸發(fā)水量：W總= g(1－ )[2] 式中: g—清汁量%C， Bn— 糖漿錘度， B0—清汁錘度 清汁取g=99.06% ，B0=13.6(Bx) Bn=B4=60(Bx) W總= g(1－ ) = 99.06% (1－ ) = 76.61%C 3.2.2 各效蒸發(fā)水量 W1 = D1 = = = 37.15%C W2 = W1－E1 = 37.15%C－11.5%C =25.65%C W3 = W2－E2 = 25.59%C－17.0%C = 8.65%C W4 = W3－E3 = 8.59%C－3.5%C = 5.15%C

15、 3.3 各效糖汁出口濃度及平均濃度 各效出口糖汁錘度： Bn= B1= = = 21.76(Bx) B2= = = 36.26(Bx) B3= = = 48.79(Bx) B4= = = 59.98(Bx) 計(jì)算的B4與題給60(Bx)相差不多,下面用59.98進(jìn)行計(jì)算 各糖汁的平均錘度=（進(jìn)口錘度+出口錘度）/2 Bm1 = =17.68(Bx) Bm2 = = 29.01(Bx) Bm3 = = 42.52(Bx) Bm4 = = 54.39(Bx) 3.4 確定各效傳熱有效溫差 3.4.1計(jì)算濃度效應(yīng)沸點(diǎn)升高 參考《糖汁加熱與蒸發(fā)》P16公式[1]

16、根據(jù)1-29： e= 根據(jù)以上3.1所計(jì)算Bi和上表2-3的ti值進(jìn)行計(jì)算，如下所示： e1= =0.35℃ 依次求得各效沸點(diǎn)升高如表2-5所示： 表2-5 各效濃度效應(yīng)的沸點(diǎn)升高表 項(xiàng) 目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 沸點(diǎn)升高⊿tn （C） 0.35 0.69 1.24 1.94 則：∑⊿t沸=0.35+0.69+1.24+1.94=4.22 (C) 3.4.2 靜壓效應(yīng)沸點(diǎn)升高 本次設(shè)計(jì)用3米加熱管，取液層高度為 管長，即 3 = 1m，液柱平均高度取為 1 = 0.5m = 50cm，由糖汁的平均錘度、汁汽溫度和液層高度查《糖制汁加熱與蒸發(fā)》[1

17、]P17表1-6得靜壓效應(yīng)沸點(diǎn)升高值表2-6所示： 表2-6 各效靜壓效應(yīng)的沸點(diǎn)升高表 項(xiàng) 目 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 沸點(diǎn)升高⊿tn （C） 1.21 1.56 2.98 7.80 則：∑⊿t靜=1.21+1.56+2.98+6.75=13.55 (C) 3.4.3 管道汁汽溫度損失 △T1 = 1℃ △T2 = 1℃ △T3 = 1℃ ∑△T損 = 1 + 1 + 1 = 3（℃） 所以可以計(jì)算出總有效溫差為： ∑△T有效 =Ⅰ效加熱汽溫度－末效汁汽溫度－總溫度損失 = 111.5 – 52.7-（4.22+13.55+3）= 38.03（℃）

18、 3.4.5 各效糖汁沸點(diǎn) = 104.3+ 0.35 + 1.21= 105.86（℃） = 94.1 + 0.69+ 1.56= 96.35（℃） = 79.7 + 1.24 +2.98 = 83.92（℃） =52.7 + 1.94 + 7.80= 62.44（℃） 3.4.6 各效有效溫差 = 加熱蒸汽溫度－糖汁沸點(diǎn) △T1 = 111.5 – 105.86 = 5.64（℃） △T2 =103.3 – 96.35= 6.95（℃） △T3 =93.1 – 83.92= 9.18（℃） △T4 = 78.7 – 62.44= 16.26（℃） 即

19、蒸發(fā)熱力情況如下表2-7所示: 表2-7蒸發(fā)熱力狀況列表 效數(shù) 項(xiàng)目 I II III IV 加熱蒸汽壓強(qiáng)Pi（KPa） 152.0 141.1 77.9 45.2 加熱蒸汽溫度Ti（℃） 111.5 103.3 93.1 78.7 加熱蒸汽汽化潛熱Ri（kJ/kg） 2228.2 2245.3 2277.1 2320.8 汁汽溫度ti（℃） 104.3 94.1 79.7 52.7 汁汽壓強(qiáng)pi（KPa） 118.1 82.0 46.8 14.2 汁汽汽化潛熱ri（kJ/kg） 2247.3 2273.2 23

20、07.8 2396.4 糖汁沸點(diǎn)升高（℃） 1.56 2.25 4.22 9.74 管道損失（℃） 0 1.0 1.0 1.0 糖汁沸點(diǎn)（℃） 105.86 96.35 83.92 62.44 有效溫差（℃） 5.64 6.95 9.18 16.26 3.5 確定K值，求加熱面積 3.5.1 計(jì)算各效需要的傳熱速率 參考《甘蔗糖廠設(shè)計(jì)手冊 上冊》140頁[2] ，各效傳熱量公式： Qi=Wiri Wi＝BiC 式中： Qi——傳熱速率，kW Wi——各效蒸發(fā)水量，kg/h ri——各效加熱汽潛熱，kJ/kg 清汁蔗比一般取9

21、9.06%，已知清汁量為43200kg/h，則可以算出對應(yīng)的甘蔗量為：C=43200/99.06%=43610kg/h Q1=37.15%436102247.3=364.09105(kJ/h) Q2=25.65%436102273.2=254.28105(kJ/h) Q3=8.65%436102307.8=87.06105(kJ/h) Q4=5.15%436102396.4=53.30105(kJ/h) 3.5.2 K值的確定 參考《甘蔗糖廠設(shè)計(jì)手冊 上冊》142頁表3-61 國外傳熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)值[2]，取各效傳熱系數(shù)如下： K1 =3.0 kW/ m2℃ K2 =1.8 kW/

22、m2℃ K3=0.7 kW/ m2℃ K4=0.45 kW/ m2℃ 3.5.3 加熱面積的計(jì)算 加熱面積： F = 式中Q為傳熱量，K為傳熱系數(shù)， △t為有效溫差 A1 = =597.7(m2) A2 = = 564.6(m2) A3 = = 376.3(m2) A4 = =202.3(m2) 3.5.4重新分配各有效溫差，《常用化工單元設(shè)備設(shè)計(jì)》[3]P172： △ = A1△tn 所以：△ = A1△t1 = 597.75.64 =7.54 同理得： △ =8.78 △ =7.73 △ =7.36 各效糖汁沸點(diǎn)、汁汽溫度： Ⅰ：沸點(diǎn)

23、= 111.5- 7.54 = 103.96(℃) 汁汽溫度 = 102.96 – 1.56= 101.40(℃) Ⅱ：沸點(diǎn) =100.40 – 8.78 = 91.62(℃) 汁汽溫度 = 90.62 – 2.25 = 88.37(℃) Ⅲ：沸點(diǎn) = 87.37–7.73=79.64(℃) 汁汽溫度 = 78.64- 4.22 =74.42(℃) Ⅳ：沸點(diǎn) =73.42 – 7.36 = 66.06(℃) 汁汽溫度 = 60.44 – 9.74= 55.32(℃) 較核以后的熱力表如下表2-8所示： 表2-8最后較核熱力狀況表 效數(shù) 項(xiàng)目 I II III

24、 IV 加熱蒸汽壓強(qiáng)Pi（KPa） 152.0 141.1 77.9 45.2 加熱蒸汽溫度Ti（℃） 111.5 103.3 93.1 78.7 加熱蒸汽汽化潛熱Ri（kJ/kg） 2228.2 2245.3 2277.1 2320.8 汁汽溫度ti（℃） 101.4 88.37 74.42 55.32 汁汽汽化潛熱ri（kJ/kg） 2254.8 2287.1 2317.5 2365.8 糖汁沸點(diǎn)升高（℃） 1.56 2.25 4.22 9.74 管道損失（℃） 0 1.0 1.0 1.0 糖汁沸點(diǎn)（℃） 103.9

25、6 91.62 79.64 66.06 有效溫差（℃） 7.54 8.78 7.73 7.36 3.5.5 面積的重新校核與確定 由以上已經(jīng)確定以下參數(shù)： K1 =3.0 kW/ m2℃ K2 =1.8 kW/ m2℃ K3=0.7 kW/ m2℃ K4=0.45 kW/ m2℃ Q1=8848.42247.3=364.09105(kJ/h) Q2=8840.22273.2=254.28105(kJ/h) Q3=8013.32307.8=87.06105(kJ/h) Q4=7745.22396.4=53.30105(kJ/h) 則面積的重新計(jì)算如下：

26、A1 = =448.6(m2) A2 = = 449.6(m2) A3 = =448.8(m2) A4 = =445.6(m2) 誤差為：1-Smin/Smax=1- =0.0089，試差合理，取用平均面積： 平均面積為：A=（A1+A2+A3+A4）/4=448.2（m2），取值為450 m2， 考慮安全和便于計(jì)算，取最終設(shè)計(jì)面積為500 m2，即取安全系數(shù)為： =1.11 1.1≦1.11≦1.2 設(shè)計(jì)符合符合一般安全要求 3.6加熱蒸汽消耗量的計(jì)算和各效蒸發(fā)量的校核 參考《常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì)》[4] P276-277，進(jìn)行有關(guān)計(jì)算如下： 有關(guān)計(jì)算過程符號的

27、說明： Wi-----原來設(shè)計(jì)時預(yù)定的蒸發(fā)的水量（kg/h）； -----校核每效實(shí)際蒸發(fā)的水量（kg/h）； D----加熱生蒸汽消耗量； r，ri------加熱蒸汽和第i效二次蒸汽（本處指汁汽）的汽化潛熱，kJ/kg； Ii------第i效二次蒸汽的焓kJ/kg； ii-------第i效溶液焓kJ/kg； i0-------表示進(jìn)料溫度所對應(yīng)的焓； ηi ------第i效的熱利用系數(shù)，對溶解熱可以忽略的料液，ηi=0.98； 根據(jù)具體情況，《常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì)》[4] P276-277，根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算： ηi =0.98-0.7△X η1=0.98-

28、0.7（0.2176-0.136）=0.9229 η2=0.98-0.7（0.3626-0.2176）=0.8785 η3=0.98-0.7（0.4879-0.3626）=0.8923 η4=0.98-0.7（0.5998-0.4879）=0.9017 進(jìn)料溫度 t0=80℃ 根據(jù)以上所得的參數(shù)，從《化工原理》上冊附錄表4和表5查得相應(yīng)的熱力參數(shù)[5]： 如表下表2-9所示： 表2-9各效對應(yīng)熱力參數(shù)表 效數(shù) Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ 糖汁沸點(diǎn)（℃） 105.86 96.35 83.92 62.44 糖汁溶液焓ii 443.31 403.42 351.37

29、 261.43 汁汽溫度ti（℃） 104.3 94.1 79.7 52.7 蒸汽焓I 2683.99 2667.22 2641.64 2592.57 蒸汽汽化潛熱r 2247.31 2273.18 2307.80 2371.84 另外對應(yīng)第一效的加熱生蒸汽溫度為111.5℃查表得：r =2228.2（kJ/kg）, 進(jìn)料溫度t0=80 ℃ ， i0=334.94（kJ/kg） 根據(jù)《常用化工單元設(shè)備的設(shè)計(jì)》[4] P276-277參考公式： W1= η1 Wi= ηi 根據(jù)抽汽方案,如下表2-10所示: 表2-10 抽汽方案的確定（%C） 數(shù)

30、效 Ⅰ Ⅱ Ⅲ 抽汽量%C 11.5 17.0 3.5 可以求出總抽汽量和各效抽汽量為: E=32.0%43610=13955.2kg/h Ⅰ效:E1=11.5%43610=5015.2kg/h　　?、蛐?E2=17.0%43610=7413.7kg/h Ⅲ效:E3=3.5%43610=1526.4kg/h 又因?yàn)樵瓉砑僭O(shè)各效蒸發(fā)水量為: W1= 37.15%43610=16201（kg/h）　　　W2=25.65%43610=11186（kg/h） W3=8.65%43610=3774（kg/h） 則選擇可以求出第i效進(jìn)入i-1效的蒸汽量 =Wi-Ei, 以得

31、: =16201-5015.2=11185.8（kg/h）　　　 =11186-7413.7=3772.3（kg/h） =3774-1526.4=2247.6（kg/h） = 0.9229 （3-1） = 0.8785 （3-2） = 0.8923 （3-3） ＝ 0.9017 （3-4） 又因?yàn)椋篧= + + + =33408 聯(lián)立解式（3-1）、（3-2）、（3-3）、（3-4），可以求得： D＝19851（kg/h） = 16340（kg/h） =11093（kg/h） =3699（kg/h） ＝2242（kg/h） 校核結(jié)果與假設(shè)比較: =0.008

32、=0.008 =0.028 =0.002 從計(jì)算看出,設(shè)計(jì)方案與實(shí)際校核后的結(jié)果相差不大,所以設(shè)計(jì)比較合理，可以使用。 3.7 蒸發(fā)效率的計(jì)算 η=1- 100％=1- =93.29％ 最后設(shè)計(jì)結(jié)果如下表2-11所示 表2-11蒸發(fā)器設(shè)計(jì)總狀況表 效數(shù) 項(xiàng)目 I II III IV 加熱蒸汽壓強(qiáng)Pi（KPa） 152.0 141.1 77.9 45.2 加熱蒸汽溫度Ti（℃） 111.5 103.3 93.1 78.7 加熱蒸汽汽化潛熱Ri（kJ/kg） 2228.2 2245.3 2277.1 2320.8 汁汽溫度ti（℃） 1

33、01.4 88.37 74.42 55.32 汁汽汽化潛熱ri（kJ/kg） 2254.8 2287.1 2317.5 2365.8 糖汁沸點(diǎn)升高（℃） 1.56 2.25 4.22 9.74 管道損失（℃） 0 1.0 1.0 1.0 糖汁沸點(diǎn)（℃） 103.96 91.62 79.64 66.06 有效溫差（℃） 7.54 8.78 7.73 7.36 各效蒸發(fā)水量（kg/h） 16340 11063 3699 2242 各效抽汽量（kg/h） 5015. 7414 1526 － 各效進(jìn)入下一效的蒸汽量（kg/h） 11186 3772 2247 － 蒸發(fā)傳熱面積（m2） 450 450 450 450 注:由于博客不支持公式(圖片)格式,在計(jì)算中很多公式?jīng)]有顯示出來. \