多效蒸发计算实例.ppt

*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第1页/共11页*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,~;第2页/共11页*(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,~,称热能利用系数。——沸点进料bi=0——逆流进料bi<0Wi=[aiDi+(Fcp0-W1cpw-W2cpw-…-Wi-1cpw)bi]hi逐效应用:第3页/共11页*W1=(a1D1+Fcp0b1]h1=a1D1+b1W2=[a2D2+(Fcp0-W1cpw)b2]h2=[a2(W1-E1)+(Fcp0-W1cpw)b2]h2=a2D1+b2Wn=anD1+bn相加W=AD1+B再代入上述各式求Wi第4页/共11页*传热速率方程合比定理其中总温差第5页/共11页*等面积分配可以从最后一效开始往前推算,进行校核。第6页/共11页*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↓第7页/共11页*[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)。℃、℃、℃,℃、℃、℃,℃,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,。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。第8页/共11页*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==E1+D2D2==E2+D3D3==W1+W2+W3=E1++=5000/3600+×6000/3600+3×W3W3======(3)D1=W1=17635kg/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:第9页/共11页*第一效的温差损失:D1=D1’+D1”=+=2℃第一效的二次蒸汽温度:T1’=103--2=℃第二效加热蒸汽温度:T2=T1’-1=℃。第二效的温差损失:D2=+=3℃第二效二次蒸汽温度:T2’=--3=℃第二效加热蒸汽温度:T3=-1=℃。第10页/共11页