多效蒸发计算 PPT课件.ppt

已知:w0,F,t0,wn,T1,pn,Ki,Ei
求:Di,Wi,Si
方法:物料衡算、热量衡算、传热速率方程
假设:并流进料;稀释热忽略;汽凝水为饱和温度。
五、多效蒸发计算
Wn
1
2
i
n
E1
E2
Ei
W1
W2
Wi
D1,T1,H1
D2
T2
H2
Di
Ti
Hi
Dn
Tn
Hn
T1
T2
Ti
Tn
F,w0,t0
w1
t1
w2
t2
wi
ti
wn
tn
1
物料衡算
Fx0=(F-W1)w1=(F-W1-W2)w2=…=(F-W1-…-Wn)wn
热量衡算(不计热损):
W为总蒸发水量
D1(H1-cpwT1)=W1H’1+(Fcp0-W1cpw)t1-Fcp0t0
2
对第二效,同样得:
D2(H2-cpwT2)+(Fcp0-W1cpw)t1=W2H’2+(Fcp0-W1cpw -W2cpw)t2
类推:
讨论:
(1) ,称蒸发系数,其值接近于1,一般为
~;
3
(2) ,称自蒸发系数,除第一效外,
~;
(3)计入热损和浓缩热,用hi表示,其值为
~,称热能利用系数。
——沸点进料bi=0 ——逆流进料bi<0
Wi=[aiDi+(Fcp0-W1cpw -W2cpw -…-Wi-1cpw)bi ]hi
逐效应用:
4
W1=(a1D1+Fcp0b1 ]h1=a1D1+b1
W2=[a2D2+(Fcp0-W1cpw)b2 ]h2
=[a2(W1-E1)+(Fcp0-W1cpw)b2 ]h2=a2D1+b2
Wn=anD1+bn
相加
W=AD1+B
再代入上述各式求Wi
5
传热速率方程
合比定理
其中
总温差
6
等面积分配
可以从最后一效开始往前推算,进行校核。
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多效蒸发计算程序:
↓
估算 Wi
↓
由Wi求 wi
↓
估算 pi
求取 ti
↓
由科氏公式求ai,bi(应选取hi)
↓
求A,B→D1
↓
求各效Wi
↓
Qi=Diri
↓
由Ki及有效温差分配求Dti
↓
由Wi重新算 wi
从末效起重新算Ti’, ti
↓
Wi及ti是否与初始值符合
↓
Yes
计算Si,结束
No
↓
8
[例6-4]某食品厂每小时要将50吨浓度为10%的桃浆浓缩到
浓度为42%,采用三效蒸发,三个蒸发器的面积分别为
500m2、500m2和400m2,第一效蒸发器的饱和加热蒸汽
温度为103℃,三效的总传热系数分别为2200W/(m2·K)、
1800W/(m2·K)、1100W/(m2·K)。假设各效蒸发器的浓度
℃、℃、℃,静压效应的沸
℃、℃、℃,蒸汽过效的管路摩擦
℃,每小时从第一、二效蒸发器分别抽用二
次蒸汽量为5吨、6吨,第三效蒸发器的二次蒸汽全部进入
冷凝器。沸点进料,忽略料液过效的自蒸发,并设蒸发
。求各效蒸发器的有效温度差和末效
蒸发器的二次蒸汽温度。
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解:(1)W=F(1-w0/w3)=50000×(1-)/3600=
(2)E1=5000/3600kg/s,E2=6000/3600kg/s。作物料衡算:
D1= W1=E1+D2 D2=
W2=E2+D3 D3=
W=W1+W2+W3=E1++
=5000/3600+×6000/3600+3×W3
W3= W2= W1=
D3= D2= D1=
(3)D1=W1=17635 kg/h 第一效的加热蒸汽温度为103℃,
,由传热速率方程,
有效传热温差为:
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