双效蒸发器详细设计文件.doc

目录
: 双效真空蒸发器及辅助设备的设计选择 2
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设计项目 2
3. 蒸发工艺设计计算 3
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5
根据有效传热总温差求面积 8
则重新分配温差 8
8
温差重新分配后各效蒸汽的参数 8
计算结果列表 10
4. 蒸发器的主要结构尺寸设计 11
11
循环管的选择 11
加热室直径及加热管数目的确定 12
分离室直径与高度的确定 14
接管尺寸的确定 15
溶液的进出口内径 15
加热蒸汽与二次蒸汽出口 15
冷凝水出口 16
16
18
汽液分离器 18
蒸汽冷凝器 18
6. 工艺计算汇总表 19
7. 对本设计进行评述 19
参考文献 20
: 双效真空蒸发器及辅助设备的设计选择


含固形物16%(质量分率,下同)的鲜牛乳,拟经双效真空蒸发装置进行浓缩,要求成品浓度为46%,原料液温度为第一效沸点(60℃),加热蒸汽压力为250kPa(表),冷凝器真空度为92kPa,日处理量为24吨/天,日工作时间为8小时,试设计该蒸发过程。
假定采用中央循环管式蒸发器,双效并流进料,效间流动温差损失设为1K,第一效采用自然循环,传热系数为900w/(m2·k),第二效采用强制循环,传热系数为1800w/(m2·k),各效蒸发器中料液液面均为1m,各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出,并假设各效传热面积相等,忽略热损失。
设计项目
(计算过程及计算结果尽量表格化)。
:确定蒸发器的传热面积。
。
,包括气液分离器及蒸汽冷凝器等。
。
。
3. 蒸发工艺设计计算


W=F(1-)
F==3000 ㎏/h
则 W=3000*(1-)= ㎏/h
设两效的蒸发量相等,W=W1+ W2 且 W1=W2===㎏/h
则 X1===
X2===

据已知条件,定效间流动温差损失为1K,查饱和水蒸气表,列出各热参数值如下表
各热参数值
蒸汽
压力(kpa)
温度(℃)
汽化热(kJ/kg)
Ⅰ效加热蒸汽
351

2152
Ⅰ效二次蒸汽

60
2355
Ⅱ效加热蒸汽

59
2357
Ⅱ效二次蒸汽


2379
进冷凝器蒸汽
9

2393
可计算β1==0
β2===*10—6 K·㎏/J
CPF=CPW(1-W)=4178*(1-)= J/㎏·K
在60℃下水的CPW=4178 J/㎏·K
热利用系数η一般可取 -△Xi
则η1=-*(-)=
η2=-*(-)=
W1=(S1+FCPFβ1)*η1= S1η1=
W2=[S2+(FCPF- CPWW1)β2]*η2
=[W1+(3000*-4178*)**10-6]*
=+
又知 W=W1+ W2 则 ++= ㎏/h
得S1= ㎏/h
W1==*1078= ㎏/h
W2 = ㎏/h
S2= W1= ㎏/h
4)换热面积得计算
A1====㎡
A2====㎡
因为所求换热面积不相等,应根据各有效面积相等的原则重新分配各有效温差。方法如下:
Δt1′= , Δt2′= 又知
A1= , A2= 则相比可得
Δt1′= , Δt2′=
温差相加得,=Δt1′+Δt2′= 则
A=