三效蒸发器的设计 化工原理课程设计
化工原理课程设计三效蒸发
化工原理课程设计三效蒸发一、引言蒸发是化工过程中常用的分离技术之一，广泛应用于化工工艺中的浓缩、提纯、结晶等过程。
三效蒸发是一种高效的蒸发方式，通过多级蒸发器的串联，能够实现能量的充分利用，提高产品质量和能源利用效率。
本文将对化工原理课程设计中的三效蒸发进行详细介绍。
二、三效蒸发的原理三效蒸发是指通过三个级别的蒸发器进行连续蒸发，每个级别的蒸发器都能够利用前一级别的蒸汽来提供热量，从而实现能量的充分回收。
三效蒸发的原理可以概括为以下几个步骤：1. 一效蒸发：将待浓缩溶液进入一效蒸发器，通过加热使其部分蒸发，产生蒸汽。
蒸汽在一效蒸发器中冷凝，释放出的热量用于加热待浓缩溶液。
2. 二效蒸发：一效蒸发器中冷凝的蒸汽进入二效蒸发器，再次进行蒸发。
二效蒸发器中的待浓缩溶液通过加热蒸发，产生更高质量的蒸汽。
二效蒸发器中冷凝的蒸汽同样用于加热待浓缩溶液。
3. 三效蒸发：二效蒸发器中冷凝的蒸汽进入三效蒸发器，进行最后一次蒸发。
三效蒸发器中的待浓缩溶液通过加热蒸发，产生最高质量的蒸汽。
三效蒸发器中冷凝的蒸汽同样用于加热待浓缩溶液。
通过以上步骤，三效蒸发可以实现能量的充分回收，提高能源利用效率。
三、三效蒸发的应用三效蒸发广泛应用于化工工艺中的浓缩、提纯、结晶等过程。
以下是三效蒸发在不同领域的应用案例：1. 食品工业：三效蒸发被用于果汁、乳制品、酱油等食品的浓缩过程。
通过三效蒸发，可以将大量的水分蒸发出去，提高产品的浓缩度和保存期限。
2. 医药工业：三效蒸发被用于制药工艺中的溶剂回收和浓缩。
通过三效蒸发，可以将溶剂回收利用，减少环境污染，并提高产品质量。
3. 石油化工：三效蒸发被用于石油化工过程中的废水处理和溶剂回收。
通过三效蒸发，可以将废水中的溶解物质浓缩，减少废水的排放量，并将溶剂回收利用。
四、三效蒸发的优势和挑战三效蒸发相比传统的单效蒸发具有以下优势：1. 能量回收：通过多级蒸发器的串联，三效蒸发可以实现能量的充分回收，减少能源消耗。
课程设计 并流三效蒸发器
1 概述与设计方案的选择1.1 概述1.1.1 蒸发设备的分类常用蒸发器主要由加热室和分离室两部分构成。
蒸发器的多种结构型式即在于加热室和分离室结构的多样性及其组合方式的变化。
按照蒸发器在溶液中的流动情况，可将蒸发器分为循环型和单程型两大类。
（1）循环型蒸发器：其特点是溶液在蒸发器中作循环流动。
根据引起溶液循环流动原理的不同，又可分为自然循环式和强制循环式两种类别。
显然，强制循环蒸发器式依靠外加动力造成溶液在蒸发器中的循环流动，而自然循环式是依靠溶液在蒸发器中不同部位的密度差引起的自然循环流动。
表1-1 常用循环型蒸发器的结构特点及主要性能汇总型式结构特点优点缺点中央循环管式（自然循环式和强制循环式）加热时中央循环管和加热管内溶液受热程度不同，同时因加热管内蒸汽上升的抽吸作用使溶液产生由加热管上升，中央循环管下降的不断流动，从而提高了传热系数，强化了蒸发过程。
在管内安装一旋桨式搅拌器，即构成强制循环式蒸发器。
1.构造简单，操作可靠2.传热效果较好3.投资费用较少1.清洗和检修较麻烦2.溶液循环速度较低（搅拌式可提速2~3倍）3.因溶液的循环使蒸发器中溶液的组成总是接近于完成液组成，溶液沸点升高明显，传热温差减小，粘度较大，影响传热效果悬框式加热室像个悬框挂在蒸发器壳体内的下部，溶液沿加热室与壳体形成的环隙下降，沿加热管上升，不断循环流动1.循环速度较前者大2.蒸发器外壳接触的是温度较低的沸腾溶液，热损失少1.结构较复杂2.单位传热面积用金属量最多3.便与检修和更换4.适用于蒸发易结垢或有晶体析出的液体列文式在加热管上部附加一段直管，由于其静压抑制了加热管中溶液的沸腾，减少了结垢的可能性，在直管上部装有立式隔板，使沸腾产生的气泡受到限制，与液体形成均匀混合物上升，这样循环管中的汽液混合物之间产生较大的密度差和推动力，故循环速度增大1.可避免在加热管中析出晶体，减轻加热管表面上污垢的形成2.传热效果较好3.适用于处理有结晶析出的溶液1.设备高达，消耗金属材料多，需要高大厂房2.液柱静压引起的温度差损失较大，要求加热蒸汽压力较大3.必须保持在较大温差下操作强制循环式溶液的的循环借助外力作用，如用泵迫使溶液想一定方向流动1.传热系数较自然循环式蒸发器大2.适用于高粘度、易结垢、易结晶的溶液3.加热蒸汽与溶液之间的温度差较小时(3~5)，仍可进行操作动力消耗大，单位传热面积耗费功率达0.4~0.82/k mw浸没燃烧式高温烟道气直接通入待蒸发溶液中，使溶液沸腾汽化1.结构简单2.传热速率快，效率高，适用于易结垢、易结晶或有腐蚀性的溶液1.二次蒸汽难以再利用2.不适用于热敏性或不能被烟道气污染的物料（2）单程型蒸发器单程型蒸发器的特点是溶液沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发，一次通过加热室即可达到所要求的组成。
三效蒸发装置课程设计
三效蒸发装置课程设计目录一、化工原理课程设计任务书 (3)二、蒸发器的形式、流程、效数论证 (4)三、蒸发器工艺设计计算 (5)四、蒸发器工艺尺寸计算 (13)五、蒸发装置的辅助设备 (19)六、课程设计心得 (21)一、化工原理课程设计任务书一、设计题目NaOH水溶液蒸发装置的设计二、设计任务及操作条件1、设计任务处理量: 24000 (kg/h)(6000，7200，24000)料液浓度: 10.6 (wt%)(4.7,，10.6%，)质量分率产品浓度: 23.7 (wt%)(23.7%，30%)质量分率加热蒸汽温度 158.1 (?)(151，158.1)末效冷凝器的温度 59.6 (?)(49，59.6) 2、操作条件加料方式: 三效并流加料原料液温度: 第一效沸点温度33各效蒸发器中溶液的平均密度:ρ=1014kg/m，ρ=1060kg/m，ρ123=1239kg/m 3加热蒸汽压强: 500kPa(绝压) ，冷凝器压强为 20 kPa(绝压)22各效蒸发器的总传热系数:K=1500W/(m?K)，K=1000W/(m?K)，K=600W/123 2(m?K)各效蒸发器中液面的高度: 1.5m各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。
假设各效传热面积相等，并忽略热损失。
3、设备型式中央循环管式蒸发器4、厂址四川绵阳5、工作日:每年300天，每天24小时连续运行。
三、设计内容:1、设计方案的简介:对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。
2、蒸发器的工艺计算:确定蒸发器的传热面积。
3、蒸发器的主要结构尺寸设计4、主要辅助设备选型，包括气液分离及蒸气冷凝器等5、绘制工艺流程图及蒸发器设计条件图7、设计结果汇总8、对设计过程的评述和有关问题的讨论9、编写课程设计说明书。
二、蒸发器的形式、流程、效数论证 1.蒸发器的形式:中央循环管式2(蒸发器的流程:三效并流加料3.效数论证:在工业中常用的加热方式有直接加热和间接加热。
三效蒸发器相关课程设计--讲解
中南民族大学化工专业课程设计学院：化学与材料科学学院专业：化学工程与工艺年级：2011级题目:KNO3水溶液三效蒸发工艺设计学生姓名：888 学号：****** 指导教师姓名：888 职称: 教授2014年12 月29 日化工专业课程设计任务书设计题目：KNO水溶液三效蒸发工艺设计3设计条件：1.年处理能力为7.92×104 t/a KNO3水溶液；2.设备型式中央循环管式蒸发器；3.KNO3水溶液的原料液浓度为8%，完成液浓度为48%，原料液温度为20℃，比热容为3.5kJ/(kg. ℃)；4.加热蒸汽压力为400kPa（绝压），冷凝器压力为20kPa(绝压)；5.各效加热蒸汽的总传热系数：K1=2000W/（m2•℃）；K2=1000W/（m2•℃）；K3=500W/（m2•℃）；6.各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。
各效传热面积相等，并忽略浓缩热和热损失，不计静压效应和流体阻力对沸点的影响；7.每年按300天计，每天24小时运行；设计任务：1.设计方案简介：对确定的工艺流程进行简要论述。
2.蒸发器和换热器的工艺计算：确定蒸发器、换热器的传热面积。
3.蒸发器的主要结构尺寸设计。
4.主要辅助设备选型，包括气液分离器及换热器等。
5.绘制KNO3水溶液三效蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图、。
姓名：班级：化学工程与工艺专业学号：指导教师签字：目录1 概述 (1)1.1 蒸发简介 (1)1.2 蒸发操作的分类 (1)1.3 蒸发操作的特点 (4)1.4蒸发设备 (4)2设计条件及设计方案说明 (5)2.1设计方案的确定以及蒸发器选型 (5)2.2工艺流程简介 (6)3. 物性数据及相关计算 (7)3.1蒸发器设计计算 (7)3.1.1估计各效蒸发量和完成液浓度 (8)3.1.2 估计各效蒸发溶液的沸点和有效总温度差 (8)3.1.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (10)3.1.4蒸发器传热面积的估算 (12)3.1.5有效温度的再分配 (12)3.1.6重复上述计算步骤 (13)3.1.7计算结果 (16)3.1.8蒸发器设备计算和说明 (17)3.1.9 辅助设备的选择 (19)3.2换热器设计计算 (23)3.3管道管径的计算 (24)4对本设计的自我评述 (24)1 概述1.1 蒸发简介在化工、轻工、医药、食品等工业中，常常需要将溶有固体溶质的稀溶液加以浓缩，以便得到浓溶液（固体产品）或制取溶剂，例如硝酸铵、烧碱、抗生素、食糖等生产以及海水淡化等。
化工原理课程设计三效逆流蒸发器
培养工程实践能力
课程设计能够培养学生的工程实 践能力，包括问题分析、方案设 计、实验验证等方面的能力。
为后续课程打下基
础
化工原理课程设计为后续的专业 课程提供了必要的基础知识和实 践经验。
三效逆流蒸发器应用前景
高效节能
01
三效逆流蒸发器采用先进的逆流操作原理，具有高效节能的特
点，符合当前节能环保的要求。
未来发展趋势预测
随着化工行业的不断发展，对于高效、节能、环保的蒸发设备的需求将不 断增加。
三效逆流蒸发器作为一种先进的蒸发设备，将在未来得到更广泛的应用和 推广。
未来三效逆流蒸发器的发展将更加注重设备的性能提升、智能化和自动化 等方面的研究和应用。
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化工原理课程的地位
化工原理是化学工程与工艺专业的一门重要基础 课程，主要研究化工过程中的基本原理和规律。
3
蒸发器在化工过程中的应用
蒸发器是化工过程中常用的设备之一，用于将溶 液中的溶剂蒸发分离出来，得到纯净的溶质或浓 缩溶液。
化工原理课程设计意义
理论与实践结合
通过课程设计，将化工原理的理 论知识与实际应用相结合，加深 对理论知识的理解。
掌握了化工原理课程中的基本理论和方法，并将 其应用于实际工程问题中。
存在问题分析及改进建议
01
在设备设计方面，还需要进一步优化结构，提高设 备的稳定性和可靠性。
02
在工艺流程方面，需要进一步完善操作参数和控制 策略，以提高设备的运行效率和安全性。
03
在实验验证方面，需要加强对实验数据的分析和处 理，以更好地指导设备的设计和改进。
广泛应用
02
三效逆流蒸发器可应用于化工、制药、食品、环保等多个领域
化工原理课程设计三效蒸发
化工原理课程设计三效蒸发在化工领域中，蒸发是一种常见的分离技术。
而三效蒸发是一种高效的蒸发方式，它在提高产能的同时，降低了能耗，具有很大的应用潜力。
本文将介绍三效蒸发的原理、设计和优势。
一、原理三效蒸发是利用多级蒸发器进行连续蒸发的过程。
它由三个蒸发器组成，分别是高效蒸发器、中效蒸发器和低效蒸发器。
其原理是通过将高浓度的溶液从高效蒸发器中的蒸发器底部引入中效蒸发器，再将中效蒸发器中的浓缩液引入低效蒸发器，最终得到浓缩度最高的产物。
二、设计三效蒸发的设计需要考虑多个因素，包括溶液的性质、蒸发器的尺寸和操作条件等。
首先，需要确定溶液的性质，包括溶质的浓度、沸点和热稳定性等。
这些参数将影响蒸发器的设计和操作条件的选择。
其次，需要确定蒸发器的尺寸，包括蒸发器的高度、直径和传热面积等。
这些参数将影响蒸发器的产能和能耗。
最后，需要确定蒸发器的操作条件，包括进料流量、蒸发温度和蒸发压力等。
这些参数将影响蒸发器的稳定性和效率。
三、优势相比于传统的单效蒸发，三效蒸发具有以下几个优势。
首先，三效蒸发可以实现连续操作，提高了生产效率。
在传统的单效蒸发中，溶液需要经过多次蒸发才能达到所需浓度，而三效蒸发可以一次完成，节省了时间和能源。
其次，三效蒸发可以降低能耗。
由于三效蒸发中的蒸发器是串联的，低效蒸发器的进料温度较高，可以利用高效蒸发器和中效蒸发器的余热，减少了能源的消耗。
最后，三效蒸发可以提高产品质量。
由于三效蒸发可以在较低的温度下进行，可以减少溶质的热分解和挥发，提高产品的纯度和稳定性。
四、应用三效蒸发在化工领域中有广泛的应用。
它可以用于浓缩溶液、回收溶剂和提取有价值的成分等。
例如，在果汁生产中，三效蒸发可以用于浓缩果汁，提高果汁的浓度和口感。
在制药工业中，三效蒸发可以用于回收溶剂，减少废物的产生。
在化肥生产中，三效蒸发可以用于提取有机成分，提高产品的价值。
总之，三效蒸发是一种高效、节能的蒸发技术。
它通过多级蒸发器的连续操作，实现了溶液的快速浓缩。
化工原理蒸发器课程设计
化工原理蒸发器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解化工原理中蒸发器的概念、分类及工作原理；2. 学生能掌握蒸发器在化工过程中的应用及作用；3. 学生能了解蒸发器操作中的主要参数及其对蒸发效果的影响。
技能目标：1. 学生能运用所学知识分析蒸发器操作中存在的问题，并提出改进措施；2. 学生具备设计简单蒸发器系统及流程的能力；3. 学生能够运用相关软件对蒸发器进行模拟和优化。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对化工原理学科的兴趣，增强学习积极性；2. 学生树立安全、环保意识，认识到化工技术在生产生活中的重要性；3. 学生培养团队协作精神，提高沟通与表达能力。
课程性质分析：本课程为化工原理课程的一部分，以理论教学为主，实践操作为辅。
通过本课程的学习，使学生掌握蒸发器的基本原理，为后续的化工实践打下基础。
学生特点分析：学生为高中二年级学生，已具备一定的化学基础和工程观念，对实际化工设备有一定的了解，但可能对蒸发器的工作原理和实际应用掌握不足。
教学要求：1. 结合课本内容，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力；2. 教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考，培养学生的创新意识；3. 注重团队合作，提高学生的沟通与表达能力。
二、教学内容1. 蒸发器基本概念：蒸发器的定义、分类及在化工生产中的应用；2. 蒸发器工作原理：热力学原理、传热传质过程、影响蒸发效率的因素；3. 蒸发器主要结构及性能参数：加热面积、蒸发速率、温差、蒸汽压力等；4. 蒸发器的设计与计算：根据物料特性、工艺要求进行蒸发器选型、计算；5. 蒸发器操作与控制：操作要点、常见问题及解决办法、安全防护措施；6. 蒸发器在化工生产中的应用案例分析：实际生产中蒸发器的使用情况及优化措施。
教学大纲安排：第一课时：蒸发器基本概念、分类及在化工生产中的应用；第二课时：蒸发器工作原理、影响蒸发效率的因素；第三课时：蒸发器主要结构及性能参数、设计与计算方法；第四课时：蒸发器操作与控制、安全防护措施；第五课时：蒸发器应用案例分析、讨论与实践。
【毕业论文】三效蒸发器的设计化工原理课程设计(可编辑)
【毕业论文】三效蒸发器的设计__化工原理课程设计化工原理课程设计字符说明- 2 -第一节概述- 3 -一．蒸发及蒸发流程- 3 -二．蒸发操作的分类- 3 -三．蒸发操作的特点- 3 -四、蒸发设备- 4 -五、蒸发器选型- 4 -第二节蒸发装置设计任务- 5 -一、设计题目- 5 -二、设计任务及操作条件 - 5 -第三节三效蒸发器得工艺计算 - 5 -一、估计各效蒸发量和完成液浓度- 5 -二、估计各效溶液的沸点和有效总温差 - 6 -三加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 - 8 -四、蒸发器的传热面积的估算- 9 -五、有效温差的再分配- 10 -六、重复上述计算步骤- 10 -七、计算结果- 12 -第四节蒸发器的主要结构尺寸计算- 12 -一、加热管的选择和管数的初步估计- 12 -二、循环管的选择 - 12 -三、加热室直径及加热管数目的确定- 13 -四、分离室直径与高度的确定- 13 -五、接管尺寸的确定- 14 -第五节蒸发装置的辅助设备 - 15 -一、气液分离器- 15 -二、蒸汽冷凝器- 15 -三淋水板的设计- 16 -【参考文献】- 17 -字符说明第一节概述一．蒸发及蒸发流程蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。
蒸发操作广泛用于浓缩各种不挥发性物质的水溶液，是化工、医药、食品等工业中较为常见的单元操作。
化工生产中蒸发主要用于以下几种目的：1获得浓缩的溶液产品；2、将溶液蒸发增浓后，冷却结晶，用以获得固体产品，如烧碱、抗生素、糖等产品；3、脱除杂质，获得纯净的溶剂或半成品，如海水淡化。
进行蒸发操作的设备叫做蒸发器。
蒸发器内要有足够的加热面积，使溶液受热沸腾。
溶液在蒸发器内因各处密度的差异而形成某种循环流动，被浓缩到规定浓度后排出蒸发器外。
蒸发器内备有足够的分离空间，以除去汽化的蒸汽夹带的雾沫和液滴，或装有适当形式的除沫器以除去液沫，排出的蒸汽如不再利用，应将其在冷凝器中加以冷凝。
NaOH水溶液三效并流加料蒸发器的设计
化工原理课程设计题目:NaOH水溶液三效并流加料蒸发器的设计学院:化学化工学院专业:_化学工程与工艺学号:姓名:指导教师:2016年11月25日化工原理课程设计任务书一、设计题目NaOH水溶液三效并流加料蒸发器的设计二、设计任务及操作条件1.设计任务生产能力（进料量）：180kt/年操作周期：7200小时/年进料液浓度：10%（质量分率，下同）完成液浓度：≥42%2.操作条件原料液温度为：第一效沸点温度加热蒸汽压力为：500KPa（绝压），冷凝器压力为：15KPa（绝压）各效蒸发器的总传热系数为：K1=1500W/(m2·℃),K2=1000W/(m2·℃),K3=600W/(m2·℃)各效蒸发器中料液液面高度为：1.5m各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出，假设各效传热面积相等，并忽略热损失3.设备型式：中央循环管式蒸发器4.厂址：新疆吐鲁番地区三、设计内容1.设计方案的选择及流程说明2.蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的面积3.蒸发器的主要结构尺寸设计4.辅助设备选型与计算，包括汽液分离器及蒸汽冷凝器等5.设计结果汇总6.绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发器的流程图及蒸发器设备条件图7.对本设计进行评述目录摘要 (1)1设计方案简介 (1)1.1设计方案论证 (1)1.2蒸发器简介 (2)2设计任务 (4)2.1估算各效蒸发量和完成液浓度 (4)2.2估算各效溶液的沸点和有效总温度差 (5)2.2.1各效由于溶液沸点而引起的温度差损失 (6)2.2.2由于液柱静压力而引起的沸点升高（温度差损失） (7)2.2.3由流动阻力而引起的温度差损失 (8)2.2.4各效料液的温度和有效总温差 (8)2.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (8)2.4蒸发器传热面积的估算 (10)2.5有效温差的再分配 (11)2.6重复上述计算步骤 (12)2.6.1计算各效料液浓度 (12)2.6.2计算各效料液的温度 (12)2.6.3各效的热量衡算 (13)2.6.4蒸发器传热面积的计算 (14)2.7计算结果列表 (15)3蒸发器的主要结构尺寸的计算 (16)3.1加热管的选择和管数的初步估算 (16)3.2循环管的选择 (16)3.3加热室直径及加热管数目的确定 (16)3.4分离室直径和高度的确定 (17)3.5接管尺寸的确定 (18)3.5.1热蒸汽进口和二次蒸气出口 (18)3.5.2溶液的进出口 (18)3.5.3加热蒸汽进口与二次蒸气出口 (19)3.5.4冷凝水出口 (19)4蒸发装置的辅助设备的选用计算 (20)4.1气液分离器 (20)4.1.1除沫器的选择 (20)4.1.2分离器的选型 (20)4.2蒸汽冷凝器的选型设计 (21)4.2.1冷凝器类型选择 (21)4.2.2蒸汽冷凝器的选型 (21)4.3封头的计算 (24)4.4泵的选择 (24)5主要设备强度计算及校核 (24)6设计结果汇总 (26)6.1多效蒸发的工艺计算 (26)6.2蒸发器及辅助设备的结构尺寸设计 (26)7装置流程图及蒸发器设备条件图 (29)7.1三效并流加料蒸发装置流程图 (29)7.2蒸发器设备条件图 (29)8评述 (29)8.1可靠性分析 (30)8.2个人感想 (30)参考文献 (30)氢氧化钠三效并流加料蒸发器的设计XX摘要：本设计书对氢氧化钠溶液三效并流加料蒸发器设备的设计做了详细的叙述，主要包括工艺计算，辅助设备计算，工艺流程图和蒸发器设备的附图。
氢氧化钠水溶液三效并流加料蒸发装置设计课程设计说明书
. .化工原理课程设计说明书设计题目:氢氧化钠水溶液三效并流加料蒸发装置设计学生：xxx所在班级：xxxxxxx学号：20xxxxxxxxxx设计时间：201x.xx.xx～201x.xx.xx指导教师：罗xx审阅时间：化工原理课程设计任务书(蒸发装置设计)一、设计题目：氢氧化钠水溶液三效并流加料蒸发装置设计二、设计任务及操作条件：1. 处理能力：年处理氢氧化钠水溶液80300 吨。
2．设备型式：中央循环管式蒸发器3．操作条件：(1) 原料液浓度15%，完成液浓度30%，原料液温度15℃；(2) 加热蒸汽压为2atm（表压），冷却真空度为600mmHg。
(3) 各效蒸发器的总传热系数:=2000W/m2.K; K2=1600W/m2.K; K3=760W/m2.K;K1(4) 静压力与阻力引起的温度差损失：第一效△1〞+△1‘‘‘=2℃第二效△2〞+△2‘‘‘=3℃第三效△3〞+△3‘‘‘=7℃(5) 各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。
各效传热面积相等，并忽略热损失。
(6) 每年按330天计，每天24小时连续运行。
三、设计项目1.设计方案简介：对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。
2.蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的传热面积。
3.蒸发器的主要结构尺寸设计。
4.主要辅助设备设计选型，包括汽液分离器及蒸汽冷凝器。
5.绘图（3＃图纸）：带控制点的工艺流程图及蒸发设备工艺简图。
6.对本设计的评述。
四、参考资料1.理工大学化工原理教研室《化工原理》。
2.XX大学化工原理教研室《化工原理》。
3.国家医药管理局医药《化工工艺设计手册》。
4.《化学工程手册》编辑委委员会：《化学工程手册（第8篇）传热设备及工业生产》、《化学工程手册（第9篇）蒸发与结晶》。
5.贺匡国主编《化工容器及设备简明设计手册》。
6.华东化工学院，大学合编《化工容器设计》。
7.茅晓东，建伟编《典型化工设备机械设计指导》。
目录1.设计方案简介 (4)1.1多效蒸发及其工艺流程 (4)1.2蒸发器简介 (4)2.工艺流程草图及相关符号说明 (5)3.蒸发器的工艺计算 (6)3.1估计各效蒸发量和完成液浓度 (6)3.2估计各效溶液的沸点和总有效传热温差 (6)3.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (8)3.4 蒸发器传热面积的估算 (10)3.5 有效温差的再分配 (10)3.6 重复上述计算步骤 (10)3.7 有效温差的再分配 (13)3.8 再次重复上述计算步骤 (13)3.9计算结果列表 (16)4.蒸发器的主要结构尺寸设计 (16)4.1 加热管的选择和管数的初步估算 (16)4.2 循环管的选择 (17)4.3加热室直径及加热管数目的确定 (17)4.4 分离室直径和高度的确定 (18)4.5 接口管尺寸的确定 (19)5.主要辅助设备设计选型 (20)5.1 气液分离器的设计选型 (21)5.2 蒸汽冷凝汽的设计选型 (22)6.设计结果一览表 (23)7.设计评述 (24)8.参考资料 (25)9.附图 (25)1.设计方案简介1.1多效蒸发及其工艺流程多效蒸发是指将多个蒸发器串联，是加热蒸汽在蒸发过程中得到多次利用的蒸发流程。
三效蒸发器的设计
三效蒸发器的设计三效蒸发器是一种高效能、节能环保的蒸发装置，适用于各种工业生产过程中的脱水、浓缩和回收溶液等。
它采用了多级蒸发的工艺，通过热量的多次利用，最大限度地提高了热效能的利用率。
下面我将详细介绍三效蒸发器的设计。
1.设计原理2.设计要点（1）热源系统：三效蒸发器通常采用蒸汽作为热源。
在设计中需合理配置热源供应系统，确保蒸汽充足、稳定，以满足各级蒸发器的热量需求。
（2）蒸发系统：蒸发系统是整个蒸发器的核心部分。
蒸发器内通常包含三个蒸发槽，分别称为高浓度槽、中浓度槽和低浓度槽。
原始溶液首先进入高浓度槽进行初步蒸发，产生低浓度的蒸发液，然后进入中浓度槽进行第二次蒸发，再次产生更低浓度的蒸发液，最后进入低浓度槽进行第三次蒸发，最终产生高浓度的浓缩液和低浓度的蒸发物。
（3）冷凝系统：冷凝系统用于将蒸发器中的蒸汽冷凝成水。
在设计中需合理配置冷凝器，以确保冷凝器能够有效地将蒸汽冷凝成水，使得冷凝器能够稳定运行。
（4）真空系统：真空系统主要用于维持蒸发器内的真空度。
在设计中需合理配置真空泵，以保证蒸发器内的真空度始终处于适宜的范围内。
3.设计步骤（1）确定蒸发器的处理负荷：根据需要处理的溶液的流量和浓度，确定蒸发器的处理负荷。
（2）计算热平衡：根据溶液的进料温度、浓度和出料浓度，计算出各级蒸发器的进料蒸汽量和出料蒸汽量，并根据蒸发器的效果和效率，计算出各级蒸发器的热平衡。
（3）确定蒸发器结构参数：根据处理负荷和热平衡计算结果，确定各级蒸发器的结构参数，包括蒸发槽容积、换热面积、蒸发温度和压力等。
（4）进行设备选型：根据蒸发器的结构参数和处理负荷，选择合适的设备，包括蒸发槽、冷凝器、真空泵等。
（5）进行设备布置：根据选定的设备尺寸和工艺要求，进行设备的布置，并确定管道连接、控制系统和安全设备等。
4.设计注意事项（1）蒸发器的设计要充分考虑到溶液的性质和工艺要求，确保设备的稳定运行和优良的工艺效果。
（2）在设计过程中要注意热量的平衡，合理配置热源和冷凝器，确保热量的充分利用和回收。
三效蒸发的课程设计
三效蒸发的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握三效蒸发的概念、原理及影响因素；2. 了解三效蒸发在工业、农业及日常生活中的应用；3. 掌握三效蒸发的计算方法和实验技能。
技能目标：1. 培养学生运用三效蒸发知识解决实际问题的能力；2. 提高学生实验操作、数据分析和处理的能力；3. 培养学生团队合作、沟通交流的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对三效蒸发技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 增强学生对节能环保重要性的认识，提高其社会责任感；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，树立正确的价值观。
本课程设计针对初中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合。
通过本课程的学习，使学生能够深入理解三效蒸发的知识，掌握相关技能，并在实际应用中发挥积极作用。
同时，培养学生良好的情感态度和价值观，为其未来的学习和生活奠定基础。
教学要求注重启发式教学，引导学生主动探究、积极思考，提高课堂效果。
课程目标分解为具体学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 三效蒸发的概念与原理：- 蒸发的定义及其在生活中的应用；- 三效蒸发的原理及特点；- 影响三效蒸发效率的因素。
2. 三效蒸发在各个领域的应用：- 工业上三效蒸发的应用案例；- 农业上三效蒸发的应用实例；- 三效蒸发在节能环保方面的作用。
3. 三效蒸发的计算方法与实验：- 蒸发量的计算公式；- 三效蒸发系统的设计原理；- 实验操作步骤及注意事项。
4. 三效蒸发案例分析：- 分析实际案例，了解三效蒸发在工程中的应用；- 讨论案例中存在的问题及解决方法；- 案例对学生实验操作的启示。
教学内容依据课程目标，结合课本相关章节，进行科学、系统地组织和安排。
教学大纲明确教学内容、进度和教材章节，确保学生能够循序渐进地掌握三效蒸发的相关知识。
具体教学内容与课本关联，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
三、教学方法本课程采用多样化的教学方法，旨在激发学生的学习兴趣，提高课堂参与度和主动性。
氢氧化钠三效蒸发课程设计说明书
第一章蒸发方案的确定1.1 加热蒸汽压的确定蒸发是一个消耗大量加热蒸汽而又产生大量二次蒸汽的过程。
通常被蒸发的溶液有一个允许的最高温度，从节能观点出发，应充分利用二次蒸汽作为后续蒸发过程或者其他加热用的热源，因此采用较高温度的饱和蒸汽作为加热蒸汽是有利的，但通常所用饱和蒸汽温度不超过180C，超过时相应的压强，这将增加加热的设备费用和操作费用。
所以加热蒸汽压强在400-800 C范围之内。
故选择加热蒸汽压强500kPa （绝）。
1.2 冷凝器操作压强的确定若一效采用较高压强的加热蒸汽，则末效可采用常压或加压蒸发，此时末效产生的二次蒸汽具有较高温度，可以全部利用。
而且各效操作温度高时，溶液粘度低，传热效果好。
若一效加热蒸汽压强低，末效应采用真空操作，此时各效二次蒸汽温度低，进入冷凝器冷凝需消耗大量冷却水，而且溶液粘度大，传热差。
故冷凝器操作压强为20kPa （绝）。
1.3 蒸发器的类型蒸发器有很多类型，在结构和操作上必须有利于蒸发过程的进行，选型时考虑一下原则：1. 尽量保证蒸发过程具有较大的传热系数，满足生产工艺过程的要求；2. 生产能力大，能完善分离液沫，尽量减缓传热壁面上污垢的形成；3. 结构简单，操作维修和清洗方便，造价低，使用寿命长；4. 能适应所蒸发物料的一些特殊工艺特性根据以上原则选择中央循环管式蒸发器，其加热室由垂直的加热管束构成，在管束中央有一根直径较大的管子，称为中央循环管，其截面积为加热管束总截面积的40%-100%。
当壳程的管间通入蒸汽加热时，因加热管（细管）内单位体积的受热面积大于中央循环管（粗管）内液体的受热面积，因此粗、细管内液体形成密度差，加之加热细管内蒸汽的抽吸作用，从而使得溶液在中央循环管下降、在加热管内上升的连续自然流动。
溶液在粗细管内的密度差越大，管子越长，循环速度越大。
主要的是溶液的循环流动提高了沸腾表面传热系数，强化了蒸发过程。
且这种蒸发器结构紧凑，制造方便，传热较好，操作可靠等优点，因此选择中央循环管式蒸发器。
三效蒸发装置课程设计
在工业中常用的加热方式有直接加热和间接加热。直接加热的优势是传热速率 高，金属消耗量小。劣势是应用范围受到被蒸发物料和蒸发要求的限制 ; 间接加热 是热量通过间壁式换热设备传给被蒸发溶液而使溶液气化。一般工业蒸发多采用这 类。
间接加热蒸发器分为循环型和单程型两大类及强制循环式 ; 单程型有升膜式、降膜式、升降模式及刮 板式。
多效蒸发器的流向一般有并流加料、逆流加料、分流加料和错流加料。 并流加料的优点如下 ?溶液从压强和温度高的蒸发器流向压强和温度低的蒸发器，溶液可依靠效间 的压差流动而不需泵送 ?溶液进入温度和压强较低的下一效时处于过热状态，因而会产生额外的气 化，得到较多的二次蒸汽。 ?完成液在末效排出，其温度最低，故总的热量消耗较低。 缺点是 : 由于各效中溶液的浓度依次增高，而温度依次降低，因此溶液的黏度 增加很快，使加热室的传热系数依次下降，这将导致整个蒸发装置生产能力的下降 或传热面积的增加。由此可见并流加料流程只适用于黏度不大的料液的蒸发。
3=1239kg/m 3 加热蒸汽压强 : 500kPa( 绝压 ) ，冷凝器压强为 20 kPa( 绝压 ) 22 各效蒸发器的总传热系数 :K=1500W/(m?K)，K=1000W/(m?K，) K=600W/123 2(m?K) 各效蒸发器中液面的高度 : 1.5m 各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。假设各效传热面积相等，并忽略 热损失。 3、设备型式 中央循环管式蒸发器 4、厂 址 四 川 绵 阳 5、工作日 : 每年 300 天，每天 24 小时连续运行。 三、设计内容 : 1、设计方案的简介 : 对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。 2 、蒸发 器的工艺计算 : 确定蒸发器的传热面积。 3、蒸发器的主要结构尺寸设计 4、主要辅助设备选型，包括气液分离及蒸气冷凝器等 5 、绘制工艺流程图及 蒸发器设计条件图 7、设计结果汇总 8、对设计过程的评述和有关问题的讨论 9、编写课程设计说明书。 二、蒸发器的形式、流程、效数论证 1. 蒸发器的形式 : 中央循环管式 2( 蒸发器的流程 : 三效并流加料 3. 效数论证 :
三效蒸发器设计 化工原理课件设计
化工原理课程设计字符说明 ........................................................................................................................................................... - 2 - 第一节概述 ............................................................................................................................................... - 3 - 一．蒸发及蒸发流程 ............................................................................................................................... - 3 - 二．蒸发操作的分类 ............................................................................................................................... - 3 - 三．蒸发操作的特点 ............................................................................................................................... - 3 -四、蒸发设备 ........................................................................................................................................... - 4 -五、蒸发器选型 ....................................................................................................................................... - 4 - 第二节蒸发装置设计任务.............................................................................................................................. - 5 -一、设计题目 ........................................................................................................................................... - 5 -二、设计任务及操作条件........................................................................................................................ - 5 - 第三节三效蒸发器得工艺计算.................................................................................................................... - 5 -一、估计各效蒸发量和完成液浓度........................................................................................................ - 5 -二、估计各效溶液的沸点和有效总温差................................................................................................ - 6 -三加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算.......................................................................................... - 8 -四、蒸发器的传热面积的估算................................................................................................................ - 9 -五、有效温差的再分配............................................................................................................................ - 9 -六、重复上述计算步骤.......................................................................................................................... - 10 -七、计算结果 ......................................................................................................................................... - 11 - 第四节蒸发器的主要结构尺寸计算.................................................................................................... - 12 -一、加热管的选择和管数的初步估计.................................................................................................. - 12 -二、循环管的选择 ................................................................................................................................. - 12 -三、加热室直径及加热管数目的确定.................................................................................................. - 12 -四、分离室直径与高度的确定.............................................................................................................. - 13 -五、接管尺寸的确定 ............................................................................................................................. - 14 - 第五节蒸发装置的辅助设备.................................................................................................................. - 14 -一、气液分离器 ..................................................................................................................................... - 14 -二、蒸汽冷凝器 ..................................................................................................................................... - 15 -三淋水板的设计 ................................................................................................................................... - 16 - 【参考文献】 ......................................................................................................................................... - 17 -字符说明)./(////)./(22C m W K kg J h mh s m g f h kg F h kg D mD m d C kg kJ c m b ︒---------︒--总传热系数，二次蒸汽的焓，高度，重力加速度，校正系数，无因次原料液流量，加热蒸汽消耗量，直径，加热管的内径，比热容，管壁厚度，英文字母 误差，无因次温度损失，对流川热系数，希腊字母质量，单位体积冷却水的蒸汽次溶质的质量分率，无因质量流量，蒸发量，分离室的体积，流体得体积流量，蒸发体积强度，-︒-∆︒--------εαCC m W m kg X x hkg W h kg W m V s m V s m m U S )./(////)./(233333 饱和的秒污垢的压力流速，温度，管心距，溶液的温度（沸点），传热面积，污垢热阻，气话潜热，雷诺系数，无因次总传热速率，热通量，普兰特准数，无因次绝对压力，蒸发系统总效数，管数，溶液质量，子周边上的单位时间内通过单位管长度，-----︒--︒--︒-----------S s s p s m u C T m t Ct m S W C m R kg kJ r R W Q m W q P Pa p n n s m kg M mL e r //).(//)../(222 壁面的水的体积的蒸汽的外侧的最小的最大的平均的液体的冷凝器的内侧的沸腾的平均的下标水流收缩系数，无因次因次管材质的校正系数，无密度，表面张力，粘度，导热系数，热利用系数，无因次----=-------------︒--w w u v o m L K i B av m kg mN sPa C m W min max //.)./(3ϕφρσμλη第一节概述一．蒸发及蒸发流程蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。
三效蒸发器相关课程设计
中南民族大学化工专业课程设计学院：化学与材料科学学院专业：化学工程与工艺年级：2011级题目:KNO3水溶液三效蒸发工艺设计学生姓名：888学号：888888指导教师姓名：888职称:教授2014年12月29日化工专业课程设计任务书水溶液三效蒸发工艺设计设计题目：KNO3设计条件：1.年处理能力为7.92×104t/aKNO3水溶液；2.设备型式中央循环管式蒸发器；3.KNO3水溶液的原料液浓度为8%，完成液浓度为48%，原料液温度为20℃，比热容为3.5kJ/(kg.℃)；4.加热蒸汽压力为400kPa（绝压），冷凝器压力为20kPa(绝压)；5.各效加热蒸汽的总传热系数：K1=2000W/（m2?℃）；K2=1000W/（m2?℃）；K3=500W/（m2?℃）；6.各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。
各效传热面积相等，并忽略浓缩热和热损失，不计静压效应和流体阻力对沸点的影响；7.每年按300天计，每天24小时运行；设计任务：1.设计方案简介：对确定的工艺流程进行简要论述。
2.蒸发器和换热器的工艺计算：确定蒸发器、换热器的传热面积。
3.蒸发器的主要结构尺寸设计。
4.主要辅助设备选型，包括气液分离器及换热器等。
5.绘制KNO3水溶液三效蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图、。
姓名：班级：化学工程与工艺专业学号：指导教师签字：目录1.1蒸发简介.........................................................1.2蒸发操作的分类...................................................1.3蒸发操作的特点...................................................1.4蒸发设备......................................................... 2设计条件及设计方案说明.............................................2.1设计方案的确定以及蒸发器选型.....................................2.2工艺流程简介.....................................................3.物性数据及相关计算.................................................3.1蒸发器设计计算...................................................3.1.1估计各效蒸发量和完成液浓度..................................3.1.2估计各效蒸发溶液的沸点和有效总温度差........................3.1.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算......................3.1.4蒸发器传热面积的估算........................................3.1.5有效温度的再分配............................................3.1.6重复上述计算步骤............................................3.1.7计算结果....................................................3.1.8蒸发器设备计算和说明........................................3.1.9辅助设备的选择..............................................3.2换热器设计计算...................................................3.3管道管径的计算................................................... 4对本设计的自我评述.................................................1概述1.1蒸发简介在化工、轻工、医药、食品等工业中，常常需要将溶有固体溶质的稀溶液加以浓缩，以便得到浓溶液（固体产品）或制取溶剂，例如硝酸铵、烧碱、抗生素、食糖等生产以及海水淡化等。
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化工原理课程设计字符说明 ........................................................................................................................................................... - 2 - 第一节概述 ............................................................................................................................................... - 3 - 一．蒸发及蒸发流程 ............................................................................................................................... - 3 - 二．蒸发操作的分类 ............................................................................................................................... - 3 - 三．蒸发操作的特点 ............................................................................................................................... - 3 -四、蒸发设备 ........................................................................................................................................... - 4 -五、蒸发器选型 ....................................................................................................................................... - 4 - 第二节蒸发装置设计任务.............................................................................................................................. - 5 -一、设计题目 ........................................................................................................................................... - 5 -二、设计任务及操作条件........................................................................................................................ - 5 - 第三节三效蒸发器得工艺计算.................................................................................................................... - 5 -一、估计各效蒸发量和完成液浓度........................................................................................................ - 5 -二、估计各效溶液的沸点和有效总温差................................................................................................ - 6 -三加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算.......................................................................................... - 8 -四、蒸发器的传热面积的估算................................................................................................................ - 9 -五、有效温差的再分配............................................................................................................................ - 9 -六、重复上述计算步骤.......................................................................................................................... - 10 -七、计算结果 ......................................................................................................................................... - 11 - 第四节蒸发器的主要结构尺寸计算.................................................................................................... - 12 -一、加热管的选择和管数的初步估计.................................................................................................. - 12 -二、循环管的选择 ................................................................................................................................. - 12 -三、加热室直径及加热管数目的确定.................................................................................................. - 12 -四、分离室直径与高度的确定.............................................................................................................. - 13 -五、接管尺寸的确定 ............................................................................................................................. - 14 - 第五节蒸发装置的辅助设备.................................................................................................................. - 14 -一、气液分离器 ..................................................................................................................................... - 14 -二、蒸汽冷凝器 ..................................................................................................................................... - 15 -三淋水板的设计 ................................................................................................................................... - 16 - 【参考文献】 ......................................................................................................................................... - 17 -字符说明)./(////)./(22C m W K kg J h mh s m g f h kg F h kg D mD m d C kg kJ c m b ︒---------︒--总传热系数，二次蒸汽的焓，高度，重力加速度，校正系数，无因次原料液流量，加热蒸汽消耗量，直径，加热管的内径，比热容，管壁厚度，英文字母 误差，无因次温度损失，对流川热系数，希腊字母质量，单位体积冷却水的蒸汽次溶质的质量分率，无因质量流量，蒸发量，分离室的体积，流体得体积流量，蒸发体积强度，-︒-∆︒--------εαCC m W m kg X x hkg W h kg W m V s m V s m m U S )./(////)./(233333 饱和的秒污垢的压力流速，温度，管心距，溶液的温度（沸点），传热面积，污垢热阻，气话潜热，雷诺系数，无因次总传热速率，热通量，普兰特准数，无因次绝对压力，蒸发系统总效数，管数，溶液质量，子周边上的单位时间内通过单位管长度，-----︒--︒--︒-----------S s s p s m u C T m t Ct m S W C m R kg kJ r R W Q m W q P Pa p n n s m kg M mL e r //).(//)../(222 壁面的水的体积的蒸汽的外侧的最小的最大的平均的液体的冷凝器的内侧的沸腾的平均的下标水流收缩系数，无因次因次管材质的校正系数，无密度，表面张力，粘度，导热系数，热利用系数，无因次----=-------------︒--w w u v o m L K i B av m kg mN sPa C m W min max //.)./(3ϕφρσμλη第一节概述一．蒸发及蒸发流程蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。