真空双效蒸发器及辅助设备的设计计算.doc

XXXXX大学
课程设计计算说明书
课程设计题目: 真空双效蒸发器及辅助设备的设计计算
设计者:
成绩:
指导教师:
院、系、专业:
年月日

参考资料
:中国轻工业出版社,2006
:中国轻工业出版社,2001
蔡增基,:中,:中国轻工业出版社,2005
:化工工业出版社,2006
娄爱娟,吴志泉,:华东理工大学出版社,2002
:中,:中国轻工业出版社,2007

课程设计任务:
牛奶的浓缩
原始数据:
加热蒸气压:10pa
冷凝器真空度:650mmHg=
绝对压力:
原料浓度:11%
成品浓度:42%
牛奶原料密度:1030kg/m
日产量:15T/天
日工作时间:10h
生产车间在一楼
冷凝水使用深井水,平均水温10℃
蒸发设备的流程图:
料泵→预热器→一效蒸发器→分离器→二效蒸发器→分离器→水力喷射泵→井水泵
初步确定设备
设备采用顺流标准双效蒸发加热器式的浓缩设备。因为用法则后一效蒸发器的压强较前一效的低,帮溶液在各效间的流动不需要用泵来输送,并且由于前一效溶液比后一效沸点高,当溶液由前一效进入后一效蒸发器时,即呈过热状态自行蒸发,可以产生更多的二次蒸汽,使在次一效能蒸发出更多的溶液。外加热器的循环速度大,可以用泵强制循环,检修,清洗也方便。
I效浓缩设备采用强制循环形式,可以用来提高传热系数,II效浓缩设备采用自然循环形式。
离心泵的性能参数即为表征离心泵特性的参数,主要有泵的流量,压头,轴功率和效率。由于离心泵在实际运转中存在着各种形式的能量损失,因此泵由电机获得的轴功并不能全部有效的转化为流体的机械能。
冷凝部分采用水力喷射泵,因具兼有冷凝器及抽真空作用,故不用再配置真空装置;结构简单,造价低,整个冷凝器装置功率消耗小,占地面积小。
XXXXX大学课程设计计算说明书第 1 页
计算及说明
结果
料泵的计算
1、计算λ值:
查表《某些流动食品的密度比体积》得牛奶的密度为1030kg/m,由图《液体食品的粘度与温度关系》·s,查阅《流体常用流速范围表》~=2m/s。
—料液在管路中的压头损失
—阻力系数
—管路长径比
—局部压力损失
—雷诺数
d—管内径
u—流体流速
u=2m/s
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计算及说明
结果
—料液密度kg/m
—原料的粘度
=

=
所以,原料为湍流





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计算及说明
结果
根据《泵喷射设备产品样本》P247性能表
选用DG6-25三级离心泵
其功率:
轴功率:
2、计算总的局部阻力系数:
设牛奶进料槽液面为第一截面,一效蒸发器入口略下一点为第二截面,此过程中,需考虑的
阻力系数有2只90°标准弯头,管子入口,管子
P=
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计算及说明
结果
出口,一只全开闸阀。
查表得,管件局部阻力因素如下:
进管口忽然缩小:
=
90°的标准弯头:
=
出管口:
=1
全开闸阀:
=
总的局部阻力系数:=++1+=
3、计算能量损失:
由实际车间、生产设备估算、分析过程,
管道高度:L=10m
则
=
=
=1
=
=
L=10m
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计算及说明
结果
=(
=
=
= J/kg
4、计算扬程:
对于2所选分析过程,由于一、二截面面积相对进出口截面积甚大,故其速度u、u相对甚小可忽略不计。
又因第一截面与大气接触,而第二截面的大气压与外界大气压相差不大,故压力能也可忽略不计。
1-2截面图,位压头差估算:
Z=8m
泵的扬程:
= J/kg
Z=8m
H=