6.化工原理 蒸发 题目(含答案)

6.蒸发-概念题（题目）
[一]单选择题
(1) x06a02908
为了提高蒸发器的生产强度
A 应设法提高总传热系数或提高传热温度差, 或同时提高二者
B 不应考虑传热系数问题, 而应设法提高传热温度差
C 不应考虑传热温度差问题, 而应设法提高传热系数
(2) x06a03037
当加热蒸汽压力及冷凝器真空度相同，且每个蒸发器的传热面积、传热系数都相同，多效蒸发与单效蒸发操作相比较
(1) 生产能力( ) (2) 经济性( ) (3) 生产强度( )
(4) 有效温差( ) (5) 理论温差( )
请选择以下答案之一填入
A 多效蒸发大于单效蒸发
B 多效蒸发小于单效蒸发
C 多效蒸发与单效蒸发一样
(3) x06a05009
为了蒸发浓缩某种粘度随浓度和温度变化较大的溶液，应采用
A 并流加料流程
B 逆流加料流程
C 平流加料流程
(4) x06a05010
下列几条措施中, 哪一条不能提高加热蒸汽的经济程度？
A 采用多效蒸发流程
B 引出额外蒸汽
C 使用热泵蒸发器
D 增大传热面积
(5) x06a05037
真空蒸发时, 冷凝器操作压强的最低极限取决于
A 冷凝水的温度
B 真空泵的能力
C 当地大气压力
D 蒸发器的蒸发水量
(6) x06b02038
为了工业化蒸发浓缩粘度偏高的稀磷酸水溶液，应采取的适宜蒸发方式是
A 并流多效真空蒸发
C 逆流多效真空蒸发
D 单效真空蒸发
(7) x06b03036
设计蒸发器时，为减少蒸发所需的传热面积并降低设备费，应选择以下哪几种方案
A 高的加料温度
B 低的加料温度
C 高的蒸发室压力
D 低的蒸发室压力
E 高的加热蒸汽压力
F 低的加热蒸汽压力
[二]填空题
(1) t06a01103
在Q＝Wr式中，W表示______________________________________。

(2) t06a01104
用135℃的饱和水蒸汽在蒸发室中加热某液体，使之沸腾，操作条件下，液体的沸点温度为95℃，蒸汽冷凝在饱和温度下排出，则传热的推动力为_________。

(3) t06a02001
有一台单效蒸发器。

原来的加热介质为压力为0.5 MPa的饱和蒸汽, 沸点加料，若改用压力为0.4MPa 的饱和蒸汽加热, 其生产强度将___________，原因是_______________；单位蒸汽消耗量将__________________, 原因是_____________________。

(4) t06a04093
液体沸腾根据温度差大小可分为__________、__________、__________三个阶段，实际操作应控制在_______________。

(5) t06a05002
试写出二种常用单程蒸发器的名称: ________和___________。

这种类型的蒸发器特别适用于蒸发_________的物料。

(6) t06a05010
多效蒸发的主要优点是_____________________________________________。

在相同的蒸发任务和操作条件下,单效蒸发的主要优点是________________。

(7) t06a05030
多效蒸发存在效数最大极限的原因是______________________________________
________________________________________________________________________。

多效蒸发存在最佳效数的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(8) t06a05031
______________________________________________________________________ 。

(9) t06a05032
列文蒸发器的特点与优点是
______________________________________________________________________________。

适用于处理____________________________________________________________________。

(10) t06b02034
请提出四种提高蒸发器生产强度的具体措施、、
、。

(11) t06b02933
采用多效蒸发器所获得的高的蒸汽经济性是以___________________________为代价，因为____________________________, ______________________。

(12) t06b05001
为提高蒸发过程的加热蒸汽的经济程度，可采用＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿措施。

(13) t06b05007
在双效并流蒸发系统中，将10000kg/h的10%稀溶液浓缩到50%,总蒸发水量为＿＿＿kg/h；若第一效的蒸发水量为3800kg/h，则出第一效溶液的浓度为＿＿＿＿＿＿＿＿。

(14) t06b05033
在蒸发设备操作中，温度差损失一般包括：(1)______________________;
(2)__________________________; (3) ______________________________。

(15) t06b05034
蒸发器的生产强度是指______________________________________, 提高生产强度的主要途径是__________________和__________________。

(16) t06b05035
一连续操作的蒸发NH4NO3溶液的单效蒸发器,加热蒸汽压力为100kPa(表压),蒸发室压力为20kPa(绝对),正常操作条件下,完成液浓度为40%,现发现完成液浓度变稀,经检查加料量、加料液浓度与温度均无变化,试举出四种可能引起问题的原因
(1)__________________________________________________；
(2)__________________________________________________；
(3)__________________________________________________；
(4)__________________________________________________。

[三]问答题
(1) w06a05006
画出中央循环管式蒸发器结构示意图，用箭头表示设备各进出口并注明进出流体的名称。

(2) w06b05009
在相同的操作条件和相同的蒸发任务下,试从理论上(假设传热系数均等，无温差损失。

)
比较单效蒸发与多效蒸发(单效蒸发器的传热面积与多效中单个蒸发器的传热面积相同):
⑴生产能力相同否？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
⑵生产强度相同否？＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；
⑶在并流加料的多效蒸发中，一般各效的总传热系数逐渐减少，为什么蒸发量却逐效略
有增加？
(3) w06b10004
画出平流加料法三效蒸发装置流程示意图，并标出各流股的名称。

(4) w06b10005
为测定双效中央循环管式蒸发器各效的传热系数，以饱和水蒸汽为加热介质，浓缩某种水溶液，在并流操作下进行实验。

⑴试画出实验流程示意图，并注明各设备及流股的名称。

⑵说明应测取哪些数据。

⑶写出第二效传热系数的计算步骤。

假设热损失不计。

(5) w06b10038
绘出三效并流加料蒸发装置流程示意图，标出各流股的名称，说明并流加料的优缺点。

蒸发-概念题（答案）
[一]单选择题
(1) x06a02908 (题分：2)
A
(2) x06a03037 (题分：3)
(1) B (2) A (3) B (4) B (5) C
(3) x06a05009 (题分：5)
B
(4) x06a05010 (题分：5)
D
(5) x06a05037 (题分：5)
A
(6) x06b02038 (题分：2)
C
(7) x06b03036 (题分：3)
A、D、E (各1分)
[二]填空题
(1) t06a01103 (题分：1)
单位时间内发生相态变化物质的量
(2) t06a01104 (题分：1)
40℃
(3) t06a02001 (题分：2)
下降
传热温差减小
基本不变
二种压力蒸汽的冷凝潜热基本相同
每空0.5分
(4) t06a04093 (题分：4)
自然对流泡状沸腾段膜状沸腾泡状沸腾段
升膜式、降膜式、升－降膜式、刮板式、喷雾式任选二种。

(各1分)
热敏性(1分)
(6) t06a05010 (题分：5)
生蒸汽用量少(1分)
生产强度大和设备投资少(4分)
(7) t06a05030 (题分：5)
效数增加总温度差损失增大。

当效数增大到总温度差损失等于加热蒸汽冷凝温度与冷凝器压强下水的冷凝温度之差时，为效数的最大极限。

实际上效数增加，单位蒸发量的总费用先降低，后增加，中间有一总费用最小的最佳效数。

(8) t06a05031 (题分：5)
由于真空下被蒸发溶液的沸点低，故可适用于热敏性物料，而且可采用低压蒸汽加热。

当使用同样压力的蒸汽可获得较大的传热温差。

(9) t06a05032 (题分：5)
特点是：加热室和沸腾室分开，加热室上部增设直管作为沸腾室；循环管在加热室的外部。

优点是: 溶液在加热管中不沸腾, 可以避免在加热管中析出结晶, 且能减轻加热管表面上污垢的形成，传热效果好。

又因循环管不加热，高度大，具有较大的循环推动力，溶液循环速度大适用于处理有结晶析出的溶液
(10) t06b02034 (题分：2)
1. 及时排除加热蒸汽中的不凝气体。

2. 定期清除蒸发器加热表面上的污垢。

3. 选用适宜的高效蒸发器。

4. 适当提高加热蒸汽压力。

5. 适当提高冷凝器的真空度。

(五中选四即可, 每条0.5分)
(11) t06b02933 (题分：2)
降低蒸发器生产强度为代价
因为多效蒸发时的温度差损失比单效时要大，每效的传热温差小
(12) t06b05001 (题分：5)
多效蒸发引出额外蒸汽热泵蒸发冷凝水热量利用
(13) t06b05007 (题分：5)
8000Kg/h 16.13%
(14) t06b05033 (题分：5)
(1) 由于溶液蒸汽压下降(沸点上升) 而引起的温度差损失
(2) 由于蒸发器中溶液静压强而引起的温度差损失
(3) 由于管道流体阻力产生的压降所引起的温度差损失
单位传热面积上在单位时间内所蒸发的水量。

(1分)
途径是1.提高传热系数。

2.加大传热温差。

(各0.5分)
(16) t06b05035 (题分：5)
(1)加热蒸汽压力降低或冷凝器真空度减小，使传热温差降低
(2)加热蒸汽中混有不凝性气体，冷凝侧α下降，传热系数Ｋ下降
(3)加热室中料液侧污垢积累，热阻增大，Ｋ降低
(4)冷凝水排除器不畅通，有积水现象，使Ｋ降低
[三]问答题
(1) w06a05006 (题分：5)
略
(2) w06b05009 (题分：5)
(1) 相同(1分)
(2) 理论上多效蒸发的生产强度约为单效的1/n (2 分)
(3) 因由前一效进入后一效的料液呈过热状态，所以部份料液自行蒸发, 产生了较多的二次蒸汽(2 分) (3) w06b10004 (题分：10)
(4) w06b10005 (题分：10)
⑴实验流程示意图
1.2-蒸发器, 3.4-分离器, 5-冷凝器, 6.7.8-冷却器, 9.10.1
2.14.15-凝液计量罐, 11-完成液贮罐
⑵应测取数据: ①各效蒸发器的传热面积；②加热蒸汽压强；③各效二次蒸汽压强；
④各效沸腾液体的温度；⑤各效凝液量；⑥进料流量及温度；⑦进料及各效溶液浓度。

⑶第二效传热系数K2的计算: K2=Q2/(A2△t2)
上式中: Q2=D2r2=(FCp0-W1Cp w)(t2-t1)+W2r2△t=t 1-t2
(5) w06b10038 (题分：10)
优点：①溶液从压强高的蒸发器流向压强低的蒸发器，溶液可以依靠效间的压差流动，不需要泵送。

②溶液进入压强和温度较低的次一效时，可产生自蒸发，因而可产生较多的二次蒸汽。

缺点：各效间随着溶液浓度的增高，溶液的温度反而降低。

因此沿溶液流动方向溶液粘度逐渐增高，致使传热系数逐渐下降。

蒸发-计算题（题目）
层次：A
[3] j06a10011
某溶液在单效蒸发器中进行蒸浓, 用流量为 2100kg/h 、温度为120℃、汽化潜热为2205kJ/kg的饱和蒸汽加热。

已知蒸发器内二次蒸汽温度为81℃,各项温差损失共为 9℃。

取饱和蒸汽冷凝的给热系数α1为8000W/m2k,沸腾溶液的给热系数α2为3500W/m2k。

求该蒸发器的传热面积。

假定该蒸发器是新造的, 且管壁较薄, 因此垢层热阻和管壁热阻均可忽略不考虑,且热损失可以忽略不计。

[4] j06a10012
某单效蒸发器每小时将1000kg的 15%(质量百分数，下同)的NaOH溶液浓缩到 50%。

已知：加热蒸汽温度为 120℃，进入冷凝器的二次蒸汽温度为60℃，总温度差损失为45℃，蒸发器的总传热系数为1000W/m2℃，溶液预热至沸点进入蒸发器，蒸发器的热损失和稀释热可忽略，加热蒸汽与二次蒸汽的汽化潜热可取相等，为2200kJ/kg。

试求：蒸发器的传热面积及加热蒸汽消耗量。

[5] j06a10014
在真空度为91.3kPa下,将12000kg的饱和水急速送至真空度为93.3kPa的蒸发罐内。

忽略热损失。

试定量说明将发生什么变化,并算出发生的水汽的质量及体积。

水的平均比热为 4.18kJ/(kg℃)。

当地大气压为101.3kPa。

饱和水的性质为
[6] j06a10015
利用三效并流蒸发器浓缩某浓度的水溶液，用300 kPa (绝) 的饱和水蒸汽加热。

已知各效因溶液蒸汽压下降和液柱静压强所致的温度差损失分别为8、14及22℃。

忽略因管道流体阻力所致的温度差损失。

求冷凝器内真空度的极限值。

饱和蒸汽的性质为:
（提示：本题求各效的有效传热温差△t i皆为零时冷凝器内真空度之值）
[7] j06a10016
在一单效蒸发装置中将某原料液进行浓缩，完成液的浓度为28%(质量%)，操作条件下沸点为98℃。

为了减少生蒸汽的消耗量，用二次蒸汽四分之一的冷凝潜热把原料液从20℃预热至 70℃。

原料液的流量为 1000 kg/h。

二次蒸汽的温度为 90℃。

相应的冷凝潜热为2283kJ/kg。

原料液的比热为3.8kJ/kg℃。

忽略热损失。

试求：1.溶液的沸点升高；
2.原料液的浓度x0 。

在单效蒸发器中, 每小时将2000kg 的某种水溶液从10% 连续浓缩至30%(均为质量百分数)。

二次蒸汽温度为75.4℃,相应的汽化热为2319kJ/kg 。

溶液的沸点为80℃,加热蒸汽的温度为119.6℃,相应的汽化热为2206kJ/kg 。

原料液的比热为3.77kJ/kg ·℃,热损失为12000W,忽略脱水时所需热量。

试求: ⑴单位时间内蒸发的水量；
⑵分别求算原料液温度为30℃和80℃时, 单位时间内所需的加热蒸汽量, 并比较经济程度(指蒸发1kg 水所耗的加热蒸汽kg 数)。

[10] j06a10040
一平流三效蒸发器，每小时处理浓度为10％(质量百分率, 下同)的水溶液总量为3000kg 。

混合各效流出的浓缩溶液作为产品，其浓度为40％。

已知该蒸发器的单位蒸汽消耗量为0.42 。

试求该蒸发过程所需要的生蒸汽量。

热损失不计。

[11] j06a10041
在一单效中央循环管式蒸发器内将浓度 10%(质量百分率,下同)的NaOH 水溶液浓缩至40%的浓度。

二次蒸汽绝对压强为40kPa,相应的饱和温度为75℃。

已知在操作压强下蒸发纯水时,液柱2
1
处的沸点温度为80℃。

试求溶液的沸点及由于溶液静压强引起的温度差损失。

10%及40%NaOH 水溶液杜林线的斜率及截距如下:
溶液沸点t =斜率×纯水沸点t w ＋截距。

略去二次蒸汽流动阻力，略去NaOH 水溶液与纯水的密度差。

[12] j06a10042
一双效并流蒸发器,冷凝器操作温度为60℃,系统的总温度差损失为9℃,第一、二效的有效温差分别为18℃及25℃。

试求第一效的溶液沸点温度及生蒸汽温度。

[13] j06a10043
一双效并流蒸发器的生产强度为50kg/(m 2
·h),每效的传热面积为15m 2。

试核算将5%的水溶液浓缩至20%时:
1.蒸发器的生产能力；
2.能处理的原料液量。

[14] j06a10913
某车间用单效蒸发装置对硝酸铵水溶液进行蒸发，进料量为104
kg/h ，用温度为164.2℃ 的饱和蒸汽将溶液由68% (质量百分数，下同)浓缩至90% 。

操作条件下二次蒸汽的温度为59.7℃, 溶液的沸点为100℃。

蒸发器的传热系数为1200W/m 2
℃ 。

沸点进料。

试求：不计热损失时的加热蒸汽消耗量和蒸发器的传热面积。

已查得：饱和水蒸汽温度为164.2℃时 ，汽化热为 2073kJ/kg; 温度为59.7℃时汽化热为2356kJ/kg 。

层次：B
在单效蒸发器内将某种溶液从浓度为 15%浓缩到 30%(质量分数)。

蒸发器的传热面积为 50m2,加热饱和水蒸汽的绝对压强为 0.1013MPa, 因溶液蒸汽压下降引起的温度差损失为6℃,液柱静压强引起的温度差损失为1.5℃,沸点进料,蒸发器的传热系数K=640w/m2·℃,现要求溶液的进料量为1000kg/h,问蒸发器所需的真空度为多少?热损失忽略不计,从溶液中蒸发出水的蒸发潜热近似取为2300kJ/kg 饱和水蒸汽数据如下:
[18] j06b10047
一单效蒸发器，沸点进料，其设计指标是不考虑热损失时，每小时可处理2000kg原料液。

但在生产实际中，以相同的供热量每小时只能处理1770kg/h原料液。

试求该单效蒸发器热损失的百分率。

[19] j06b10048
用一双效并流蒸发器，浓缩浓度为5%（质量百分率，下同）的水溶液，沸点进料，进料量为2000kg/h。

第一、二效的溶液沸点分别为95℃和75℃, 耗用生蒸汽量为800kg/h。

各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为2280kJ/kg。

溶液比热可按C p=4.187(1-x)kJ/kg·℃计算，式中x为溶质的质量分数。

试求不计热损失时的蒸发水量。

[20] j06b10049
在单效蒸发器中, 每小时将2000kg水溶液以 5%浓缩至20%(均为质量百分数), 沸点进料。

冷凝器中温度为70℃, 水的相应汽化热为2350kJ/kg; 加热蒸汽温度为 110℃。

蒸发器的传热面积为60m2, 操作条件下总传热系数为 800W/m2℃。

试计算传热过程的有效温度差及总温度差损失。

二次蒸汽的汽化潜热可取为2350kJ/kg。

[22] j06b15019
以双效并流蒸发器浓缩某种水溶液, 传热系数分别为K1=2790W/m2℃,K2=2093W/m2℃,第一效的饱和加热蒸汽的绝对压强为130kPa,冷凝器的真空度为88.8kPa，两效的传热面积及传热速率各自相等, 即A1=A2及Q1=Q2。

若忽略热损失及各种温度差损失, 试求各效溶液的沸点t1及t2。

饱和水蒸汽性质为：
[23] j06b15021
每小时将30℃, 5000Kg, 10% (质量百分数,下同) 的某水溶液在单效蒸发器内蒸浓至40%。

已知蒸发器的操作压强为90kPa(绝), 饱和加热蒸汽的绝对压强为300kPa。

蒸发器内液体深度为2m, 40%溶液的密度为1152kg/m3, 因溶液蒸气压下降而引起的温度差损失△'=11℃。

操作条件下传热系数为1100W/m2℃。

若热利用系数为0.95, 试求加热蒸汽消耗量及蒸发器的传热面积。

水的平均比热为4.18kJ/kg℃。

饱和水蒸汽的性质为:
[24] j06b15920
在单效蒸发器中, 将10%(质量百分数, 下同)的某水溶液浓缩到30%,原料液流量为900kg/h, 温度为30℃, 蒸发室的绝对压强为4.91×104Pa, 原料液的比热为3.77kJ/kg℃,二次蒸汽的汽化潜热为2332kJ/kg, 蒸发器的传热面积为10m2,总传热系数为1000W/m2℃。

已知数据如下:
⑴因溶液的沸点蒸汽压下降引起的温度差损失； (忽略静压强引起的温度差损失)
⑵设加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出, 并忽略热损失和浓缩热时, 完成上述蒸发任务所需加热蒸汽温度。

层次：C
[26] j06c15017
在传热面积为50m2的单效蒸发器内将20％的CaCl2水溶液浓缩到40％(均为质量百分数), 生蒸汽的温度为120℃，冷凝潜热为2210kJ/kg ，其消耗量D=2400kg/h，冷凝器内二次蒸汽温度为60℃(该温度下汽化潜热 2360kJ/kg) ，原料液的温度t0为20℃，流量为3600kg/h，比热Cp0为3.5kJ/kg℃。

该溶液蒸汽压下降和液柱静压强引起的沸点升高为23℃, 试计算：⑴蒸发器的热损Q L为总热量的百分数; ⑵蒸发器的传热系数Ｋ。

[27] j06c15050
进料量为9000 kg/h、浓度为1% (质量百分数)的盐溶液，在40℃下进入单效蒸发器，被浓缩到1.5% 。

蒸发器传热面积为39.1m2 ，蒸发室绝对压强为0.04MPa (该压力下水的蒸发潜热r＇=2318.6 kJ/kg），加热蒸汽温度为110℃(该饱和温度下水的蒸发潜热r=2232 kJ/kg)，由于溶液很稀，假设溶液的沸点和水的沸点相同，0.04 MPa下水的沸点为75.4 ℃，料液的比热近似于水的比热，Cp=4.174 kJ/kg·℃。

(1)试计算蒸发量、浓缩液量、加热蒸汽用量和加热室的传热系数K。

(2)如果进料量增加为12000 kg/h,传热系数、加热蒸汽压强、蒸发室压强、进料的温度和浓度均不变的情况下，蒸发量、浓缩液量和浓缩液浓度又为多少?均不考虑热损失。

蒸发-计算题（答案）
层次：A
[3] j06a10011 (题分：10)
热负荷 Q =D r 0=2100×2205×103
/3600=1.286×106
W 溶液温度t =t /
+Δ=81+9=90℃ 蒸汽温度T =120℃
∵1/K =1/α1+1/α2=1/8000+1/3500 ∴K =2435W/m 2K
∴A =Q /[K (T -t )]=1.286×106
/[2435×(120-90)]=17.6m 2
[4] j06a10012 (题分：10)
W = F (1 –x 0/x) = 1000× (1 - 15/50) = 700 kg/h = 0.1944 kg/s Q =D r 0=W r
s kg w r Wr
D /1944.00
===
t=t /
+Δ=60+45=105℃
320
/()0.194220010/[1000(120105)]28.5()Dr A Q K T t m K T t =-==⨯⨯⨯-=-
[5] j06a10014 (题分：10)
与真空度为91.3kPa 相对应的绝压为101.3-91.3=10kPa 与真空度为93.3kPa 相对应的绝压为101.3-93.3=8kPa
将绝压为10kPa 的饱和水送至绝压为8kPa 的空间,水温由45.3℃急速下降至41.3℃,这时要放出显热,使一部分饱和水汽化(即闪蒸)。

因闪蒸而放出的显热=12000×4.18(45.3-41.3)=2006×102
kJ 闪蒸出水汽的质量=2006×102
/2398=83.7kg 蒸汽 水汽的体积=83.7/0.05514=1518m 3
蒸汽
[6] j06a10015 (题分：10)
由题给数据知加热蒸汽温度为133.3℃ ∑△=8+14+22=44℃ 只有当∑△t=0时,末效的压强为最高,相应的真空度达到极限,即 ∑△t=T 0-T 3 - ∑△=0 或 133.3－Ｔ3－44=0 解得:Ｔ3=89.3℃
由题给数据查出与89.3℃相对应的压强为 P 3=68.6kPa 极限真空度=101.3-68.6=32.7kPa
即当加热蒸汽温度及总温度差损失一定时,总有效温度差若为零,冷凝器中相应的真空度为32.7kPa,此值为真空度的极限。

[7] j06a10016 (题分：10) 1.溶液沸点升高 △’=98-90=8℃ 2.x 0=(F -W )x /F W 由热量衡算求得
)(41
00t t FC Wr p -= h Kg r
t t FC W p /3332283
)
2070(8.310004)
(400=-⨯⨯⨯=
-=
x 0=(1000-333)×0.28/1000=0.1868
[9] j06a10023 (题分：10)
W =F (1-x 0/x ) x 0=0.1 x =0.3 ∴W =2000(1-0.1/0.3)=1333kg/h 加热蒸汽温度为119.6℃
2
r 0=2206kJ/kg 热损Q L =12000W
D =[FC 0(t -t 0)+W r+Q L ]/r 0
30℃: D =[2000×3.77×(80-30)+1333×2319+12000×3600/1000]/2206=1592kg/h D /W =1592/1333=1.19
80℃: D =(1333×2319+12000×3600/1000)/2206=1421kg/h D /W =1421/1333=1.07
结论: 原料液的温度愈高, 蒸发1kg 水的加热蒸汽量愈少。

[10] j06a10040 (题分：10) 解:x 0=0.1,x n =0.4,F =3000kg/h
蒸发水量 W =F (1-0n
x
x )
=3000×(1-0.1/0.4) =2250 kg/h 已知,单位蒸汽消耗量 D /W =0.42
∴不计热损失时的生蒸汽用量 D =0.42W=0.42×2250=945 kg/h
[11] j06a10041 (题分：10)
解:溶液沸点用40%NaOH 水溶液杜林线的数据计算: t 1=34+1.11t w
=34+1.11×80
=122.8℃
由溶液静压强引起的温度差损失: Δ’’=t w -t ’ =80-75=5℃
[12] j06a10042 (题分：10) 解:已知:T 2=60℃,∑Δ=9℃ Δt 1=18℃,Δt 2=25℃
第一效溶液沸点 :T 1=T 2+∑Δ+Δt 2=60+9+25=94℃ 生蒸汽温度T 0=T 2+∑Δ+∑Δt =60+9+(18+25)=112℃
[13] j06a10043 (题分：10) 解:已知:A =15m
2
,v =50kg/(m 2
·h)
x 0=0.05, x z =0.20
生产能力 W =2A ·v =2×15×50 =1500kg/h 处理原料液量 F =W ·x 2/( x 2-x 0)
=1500×0.20/(0.20-0.05) =2000kg/h
[14] j06a10913 (题分：10)
蒸发水份量 W =F (1-x 0 /x )=104
(1-0.68/0.9)=0.244×104
kg/h=0.679 kg/s 蒸汽用量 D =W r/r 0=0.679×2356×103
/(2073×103
)=0.7717 kg/s 传热面积 Q =K A(T -t )
∴A =Q /[K (T -t )]=Dr 0/[K (T -t )]=0.7717×2073×103
/[1200×(164.2-100)]=20.76 m 2
层次：B
[16] j06b10044 (题分：10) 解:蒸发水量 W =F (1-x 0/x 1)
=1000(1-0.15/0.30)=500kg/h 加热蒸汽温度为100℃ Q =W r=KA (T -t ) t =T -W r/(KA )
=100-(500/3600)×2300×103
/(640×50)
=90℃
二次蒸汽温度 t 0
=t -Δ’-Δ’’=90-(6+1.5)=82.5℃ 相应的饱和蒸汽压为0.0525MPa, 则真空度为0.1013-0.0525=0.0488MPa
[18] j06b10047 (题分：10) 解:设热损失的百分率为ε 无热损失时加热量: Q 1=W 1r
有热损失时加热量: Q 2=W 2r+Q 损
题意 Q 1=Q 2,则W 1r=W 2r+Q 损 或1= W 2/W 1 + Q 损/W 1r 蒸发水量W 1=F 1(1-x 0/x ) W 2=F 2(1- x 0/x )
于是得:W 1/W 2=F 1/F 2
%5.11115.02000
1770
11121
1==-=-
=∴
F F r w Q 损
[19] j06b10048 (题分：10) 解: 第一效蒸发水量:
已知:D 0 =800 kg/h, 因Q =D 0r 0=W 1r 1,r 0=r 1 =2280 kJ/kg
故W1= D0=800Kg/h
第二效蒸发水量:
F2 =F1 -W1 =2000-800=1200 kg/h
X1=F1x0/( F1 -W1 )=2000×0.05/(2000-800)=0.0833
进料比热C p=4.187×(1-0.0833)=3.84 kJ/(kg℃)
W1r1=F2 C p(t2 –t1 )+ W2r2
W2 =(800×2280-1200×3.84×(75-95))/2280=840 kg/h
蒸发水量W=W1 +W2=800+840=1640 kg/h。

[20] j06b10049 (题分：10)
解：W=F(1-x0/x)=2000(1-5/20)=1500kg/h
由于沸点进料,故传热速率为: Q=Wr=(1500/3600)×2350×103=97.9×104W
△t=Q/(KA)=97.9×104/(800×60)=20.4℃
∵t=T-△t=110-20.4=89.6℃
△=t-t0=89.6-70=19.6℃
[22] j06b15019 (题分：15)
由题给数据算出加热蒸汽温度T0=106.9℃
冷凝器绝对压强P k=101.3-88.8=12.5kPa
由题给数据算出T2=49.4℃
各效传热速率分别为: Q1=K1 A1 Δt1Q2=K2 A2 Δt2
因忽略各种温差损失，有:
Δt1=T0-t1, Δt2=T1-t2= t1-T2
其中Q1=Q2A1=A2
两传热速率式相比,得Q1/Q2=(K1 A1 Δt1)/(K2A2 Δt2)＝1
或K1Δt1/(K2Δt2)=1 ,即2790(106.9-t1)/[2093(t1-49.4)]=1
解得:t1=82.3℃t2=49.4℃
[23] j06b15021 (题分：15)
W=F(1-x0/x)=5000[1-10/40]=3750kg/h
操作条件下△'=11℃
液拄中部压强P m=P+ρgL/2=90+1152×9.81×2/(2×1000)=101.3kPa
由题给数据查出相应温度为100℃,故因液柱静压强而引起的温度差损失为:
△"=100-96.4=3.6℃∑△=△'+△"=11+3.6=14.6℃
溶液沸点t1=T'+∑△=96.4+14.6≈111℃x0=0.1<0.2,故溶液的比热为:
Cp0=(1-x0)C w=(1-0.1)×4.18=3.76kJ/(kg℃)
D=[FCp0 (t1-t0)+Wr']/(r×0.95)=(5000×3.76(111-30)+3750×2267.4)/(2168.1×0.95) =4867kg/h
用传热速率公式计算A,即Q=kA△t
其中Q=Dr0ε=4867×2168.1×0.95/3600=2785kW
A=Q/(K△t)=2785×103/(1100×22.3)=113.5m2
[24] j06b15920 (题分：15)
(1)查得当蒸发室压强为4.91×104Pa时, 相应纯水的沸点为80.9℃。

根据杜林法则: K=(107-74.4)/(100-68.7)=1.042 ,
(t-74.4)/(80.9-68.7)=1.042 , t=87.1℃
因溶液的沸点升高而产生的温差损失△'=t-t0=87.1-80.9=6.2℃
(2) 蒸发水份重W=F(1-x0/x)=900×(1-0.10/0.30)=600kg/h=0.1667kg/s
蒸发器的热负荷Q=(900/3600)×3.77×103×(87.1-30)+0.1667×2332×103
=4.43×105w
4.43×105=1000×10×(T-87.1)
∴T=131.4℃
层次：C
[26] j06c15017 (题分：15)
蒸发水份量W=F(1-x0/x)=3600×(1-0.2/0.4)=1800kg/h=0.5kg/s
生蒸汽释放的热量Q=D·r0=2400×2210=5.304×106 kJ/h=1.473×106W
又Q=FC p0×(t-t0)+Wr+Q L
冷凝器温度t0为60℃, ∴溶液的沸点为t=t0+△=60+23=83℃
∴ 1.473×106=(3600/3600)×3.5×103(83-20)+0.5×2360×103+Q L
∴Q L=7.25×104 W
热损失占总热量的百分数
(Q L/Q)×100%=(7.25×104/（1.473×106)）×100%=4.92%
∵Q=KA(T-t) ∴K=Q/[A(T-t)]=(1.473×106-7.25×104)/[50(120-83)]=757W/m2℃
[27] j06c15050 (题分：15)
(1)蒸发水量W=F(1-x0/x)=9000(1-0.01/0.015)
=3000kg/h
浓缩液量P=9000-3000=6000kg/h
传热速率Q=FCp0(t-t0)+Wr=(9000/3600)×4.174(75.4-40)+(3000/3600)×2318.6 =2302kw
加热蒸汽量D=Q/r0=2302/2232=1.03kg/s=3712kg/h
传热系数K=Q/[A(T-t)]=2302×103/(39.1(110-75.4))
=1702w/(m2·℃)
(2)根据题意A,K,Δt均不变,故Q也不变
蒸发水量:2302=(12000/3600)×4.174(75.4-40)+(W’/3600)×2318.6
W’=2809kg/h
浓缩液浓度:
W’=F’(1- x0/x’) 即2809=12000（1-0.01/x’）
∴x’=0.01306=1.306%
浓缩液量P=12000-2809=9191kg/h。