化工原理课设 双效蒸发

化工原理课程设计

题目稀碱液NaOH的双效外加热式装置的设计

班级

学号 * * * * * * * * * * * * 姓名 * * *

指导教师陈少虎

完成日期

目录

第一部分设计任务书…………………………………………………………* 第二部分前言…………………………………………………………………* 第三部分符号说明……………………………………………………………(* 第四部分流程的确定及说明……………………………………………………* 第五部分设计计算书……………………………………………………………… *

(一) 设计条件…………………………………………………………*

(二) 计算过程…………………………………………………………*

5.2.1计算各效蒸发量及完成液的浓度……………………………*

5.2.2 估算各效溶液的沸点和有效总温度差………………………*

5.2.3估算各效温度差损失…………………………………………*

5.2.4各效溶液沸点及有效温度差…………………………………*

5.2.5加热蒸汽消耗量及各效蒸发量………………………………*

5.2.6传热面积………………………………………………………*

5.2.7重新分配有效温差……………………………………………*

5.2.8对各种温度差进行重新计算…………………………………*

5.2.9重算加热汽消耗量及各效蒸发量……………………………*

5.2.10重算传热面积…………………………………………………*

(三) 蒸发器的主要结构尺寸…………………………………………*

5.3.1加热管的选择和管数的初步估计…………………………*

5.3.2蒸发装置的辅助设备及换热器选用………………………*

5.3.3蒸发器各尺寸的确定…………………………………*

5.3.4有关计算说明……………………………………………* 第六部分设计成果及讨论……………………………………………………* 第七部分参考文献……………………………………………………………*

第一部分设计任务书

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第二部分前言

在化工、轻工、食品、医药等工业生产中，有些生产过程中，常遇到由不挥发的溶质和可挥发的溶剂所组成的液体混合物的浓缩问题。其中，采用靠输入热量，使溶液沸腾，把溶剂自混合液中蒸出的过程就叫蒸发，此过程所采用的设备称为蒸发器。化学工业以蒸发水溶液为主。

蒸发的本质是沸腾换热，所用设备为蒸发器。其结构特征主要是如何有利沸腾传热过程，如何有利气液分离。汽化过程是溶液受热后，靠近加热面的溶剂分子获得动能胜过分子间的吸引力，逸向液面上的空间，变为自由分子的过程。而汽化生成的蒸汽在逸向空间后不能及时除去时，蒸汽与溶液之间逐渐趋于平衡状态，使汽化不能继续进行。因此，要保证蒸发的进行必须不断供给热能并不断排出生成蒸汽，蒸汽的排出方法一般采用冷凝法。

课程设计是综合性和实践性较强的教学环节，是理论联系实际的桥梁，是使学生体察实际问题复杂性，学习化工设计基本知识的初次尝试。它不同于平时的作业，在设计中需要学生自己做出决策，即自己确定方案，选择流程，查取资料，进行过程和设备计算，并要对自己的选择做出论证和核算，经过反复的分析比较，择优选定最理想的方案和合理的设计，所以，课程设计是增强工程观念，培养提高学生独立工作能力的有益实践。

通过课程设计，要求学生能综合运用本课程和前修课程的基本知识，行融会贯通的独立思考，在规定的时间内完成指定的化工设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练，同时可以使学生了解工程设计的基本内容，掌握化工设计的程序和方法，培养学生分析和解决工程实际问题的能力。通过课程设计，还可以使学生树立正确的设计思想，培养实事求是、严肃认真、设计过程中我们应提高以下几个方面的能力：

（1）熟悉查阅文献资料，搜集有关数据，正确选用公式。

（2）在兼顾技术上先进性，可行性，经济上合理性的前提下，综合分析设计任务要求，确定化工工艺流程，进行设备选型，并提出保证过程正常，安全运行所需的检测和计量参数，同时还考虑改善劳动条件和环境保护的有效措施。

（3）准确而迅速地进行过程计算及主要设备的工艺设计计算。

（4）用精练的语言，简洁的文字，清晰的图表来表达自己的设计思想和计算结果。

第三部分符号说明

W——蒸发量，kg/h； d——管径，m；

F——进料量，kg/h； g——重力加速度，m/s2；

x——溶液的质量分数； H——蒸汽的焓，kJ/kg；

D——加热蒸汽消耗量，，kg/h S——传热面积，㎡；

r——气化热，㎡℃/W； T——蒸汽的温度，℃；

L——管道长度，m； K——总传热系数，W/（㎡℃）；

D——直径，m； t——溶液的沸点，℃；

h——液体的焓，kJ/kg； n——管数；

H——高度，m； P——压强，Pa；t——管心距，m；Δ——温度损失，℃；η——热损失系数；ρ——密度，kg/m3；下标：

K——冷凝器的； L——热损失的；

P——压强的； S——秒的；

T——理论的； V——蒸汽的；

上标：

/——二次蒸汽的；

/——因溶液蒸气压下降而引起的；

//——因液柱静压强而引起的；

///——因流动阻力而引起的；

第四部分流程的确定与说明(一)、蒸发流程图

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