化工设计课程设计--管道设计计算
化工管路及管路系统的计算
化工管路及管路系统的计算
图1-35 汇合管路
化工管路及管路系统的计算
思考题1-6
计算并联管路的总阻力损失时，能否将并联的各支管 的阻力损失全部相加作为并联管路的总阻力损失？
化工管路及管路系统的计算
（三）简单管路的工业应用
简单管路在工业应用中的计算理 论依据是静力学方程、连续性方程、 柏努利方程和阻力损失的计算公式。 工程上管路的计算可分为设计型计算 和操作型计算。
化工管路及管路系统的计算
3. 常用管件
管件主要用来连接管子以达到延长管路、改变流 向、分支或合流等目的。最基本的管件如图1-31所示。 用以改变流向有的90°弯头、45°弯头、180°回弯头 等；用以堵截管路的有管帽、丝堵(堵头)、盲板等； 用以连接支管的有三通、四通；用以改变管径的有异 径管(大小头)、内外螺纹管接头(补芯)等；用以延长 管路的有管箍、螺纹短节、活接头、法兰等。
除此以外，还有蝶阀、减压阀、安全阀、疏水阀 等，它们各有自己的特殊构造与作用。
化工管路及管路系统的计算
二、 管路计算
工厂中常用的管路，按其连接和铺设的情况，可 分为简单管路和复杂管路两类。
化工管路及管路系统的计算
（一）简单管路
流体从进口到出口在一根没有分支的管路中流动，该管路 称为简单管路。简单管路分两种类型。
（10）塑料管。塑料管一般用于常压、常温下酸、碱液 的输送，也用于蒸馏水或去离子水的输送以避免污染。
（11）橡胶管。橡胶管能耐酸、碱，抗腐蚀性好，且有 弹性，能任意弯曲，但易老化，只能用作临时性管道。
化工管路及管路系统的计算
2. 管路的连接
常见的管路连接方法有如下几种： (1) 螺纹连接。螺纹连接一般适用于管径低于50 mm，工作压 强低于1 MPa，介质温度低于100 ℃的黑管、镀锌焊接钢管或硬聚 氯乙烯管的管路连接。 (2) 焊接连接。焊接连接适用于有压管道及真空管道，多用于 无缝钢管、有色金属管的连接。 (3) 承插连接。承插连接适用于埋地或沿墙敷设的低压给、排 水管，如铸铁管、陶瓷管、石棉水泥管等，采用石棉水泥、水泥砂 浆等作为封口。 (4) 法兰连接。法兰连接广泛应用于大管径、耐温耐压与密封 性要求高的管路连接以及管路与设备的连接。
化工管路设计基础管子管件与阀门管路设计步骤三
第二节化工管路设计基础（一）管子、管件与阀门（二）管路设计步骤（三）管路阻力计算（四）管路的胀缩补偿（五）管道的防腐、标志及保温(六) 管架设计（一）管子、管件与阀门1、化工用管（见下表）管子类别适用场合铸铁管常用作埋于地下的给水总管及污水管，化工厂用来输送碱液及硫酸硅铁管高硅铁能输送强酸，含钼的抗氯硅铁可输送各种含量、温度的盐酸无缝钢管可输送有压力的物料、水蒸气、高压水、过热水以及可燃性和有爆炸危险的有毒性的物料水煤气管常用作给水、煤气、暖气、压缩空气、真空、低压蒸汽和凝液以及无侵蚀性物料的管道管子类别适用场合有色金属管铜管多用作低温管道（泠冻系统）、仪表的测压管线或传送有压力的流体（如油压和润滑）铝管输送浓硝酸、醋酸、甲酸等物料，铅管常用作硫酸或酸性物料管道。
衬里钢管输送腐蚀性介质非金属管陶瓷管常用作排除腐蚀性介质的下水和通风管道，硬聚氯乙烯管可输送各种酸类、碱类和盐类2、化工管路常用阀门（见下表）阀门类别功能与用途闸阀可切断和调节流量；用于各种气体和液体管路上，但不宜用于含固体物的流体管路，也不宜用于输送腐蚀性流体的管路。
其尺寸较大、价格高截止阀可调节流量；应用广泛，不适于带颗粒和粘度较大的介质。
其公称直径＜200㎜节流阀可节流，调节流量和压力；主要用于仪表调节流量和节流用，也可作取样用，不适用粘度大和含固体颗粒的介质。
其公称直径＜25㎜旋阀可制成三通或四通路阀门作分配换向用，用于含悬浮物和固体杂质的管路（低温）。
DN ＜200㎜球阀与旋阀相仿，但小，不能作调节流量用。
适用于低温高压及粘度大的介质和要求开关迅速的部位隔膜阀可调节流量；适用于酸、碱性和带悬浮物的介质。
但橡胶膜的材质不适用高于60℃及有机剂和强氧化剂的介质针形阀特用于高压操作和要求精确调节流量的管路止逆阀其作用是防止倒流。
故在锅炉进水、往复泵的进出口管路上设止逆阀安全阀能使设备自动泄压而防止超压爆炸；一般用在锅炉上减压阀能自动将高压减为低压；通常用于加压水蒸气和压缩空气管路上疏水器其作用是排除泠凝液而不让气体排出；一般用于蒸汽管路上或蒸汽加热器的泠凝水排除管路上。
化工原理课件-管路计算
。
gz1 u12 2p1Wegz2
u22 2
p2
hf
式中 z1 5m, z2 0, u1 u2 0
p1 0(表), p2 0(表),
We 0,
l h
le u 2
f
d2
假设流型为湍流，λ计算式取为 1 2 lg( / d 2.51 )
3.7 Re
将已知数据代入柏努利方程可得
9.85 hf hf 49.05
2d
l
hf le u2
2 0.082 49.05 138 u 2
0.241436
u
将λ的计算式代入得
u 2
lg
0.241436
解得 u 1.84m/s
0.0001 3.7
2.51
0.082103 103
0.241436
验算流型
Re du
1.6.4 湿式气体流量计
—— 用来测量气体体积的容积式流量计。 构造：
转筒，充气室
测量原理：
转筒旋转，充气室 内气体排出。
说明：
用于小流量气体测量， 常在实验室中使用。
湿式气体流量计
转子流量计 湿式气体流量计 孔板流量计
假设
由 和 d 间的关系 计算出 d
计算Re，并查或计算出
令
判断 与 是否相同
是
否
d 即为所求
1.5.1 简单管路计算
(2) 最适宜管径的确定
1.5.2 复杂管路计算
(1) 并联管路 如图所示，并联管路在主管某处分为几支，然
后又汇合成一主管路。
1.5.2 复杂管路计算
(1) 并联管路 流体流经并联管路系统时，遵循如下原则：
解得 H 5.02m
化工管径计算公式
化工管径计算公式
化工管径计算是化工工程设计中非常重要的一部分。
管径的大小
直接影响到管道系统的流量、节约、成本、材料选择等诸多重要因素。
因此，正确且准确地计算管道的管径，对于化工企业的节约和良好的
经济效益非常重要。
在化工管径计算中，最常使用的计算公式是Darcy-Weisbach公式
和杜布西公式。
其中Darcy-Weisbach公式是一种用于计算摩擦阻力的
公式，公式表达式为：ΔP = f (L / D) (ρV^2 / 2)，其中ΔP表示
管道压力损失，L表示管道长度，D表示管道直径，ρ表示介质密度，
V表示流速，f表示管道阻力系数。
通常，本公式适用于流量较大，粘
度较小的流体。
而在杜布西公式中，最基本的公式为：Q= CVd^2（1/2）, 其中Q
表示单位时间内液体通过管道的体积，C称为出口系数，V表示液体的
平均速度，d表示管道直径，α≈0。
5是一个修正系数，适用于低速
流动。
此外，还有为计算特定介质情况下流量的科里奥利公式，用于
液体和气体的计算。
除此之外，为了确保管道的故障率降到最低，需要考虑以下因素：介质特性、管道材料、管道长度、管道环境温度、设计温度、压力水
平等方面。
在进行化工管径的计算时，需要整合上述各种因素，综合考虑。
通过精确且科学的计算，以确定正确的管径大小，从而确保流体输送
的效率、安全性和经济效益。
因此，化工企业应该重视化工管径的计算，并确保其正确性、实用性和准确性。
化工原理设计-管道设计
《化工原理课程设计》目录一.设计方案 (2)1，换热器类型 (2)2，管程安排 (2)3，确定物性系数 (2)二，估算传热面积 (3)1，热流量 (3)2，平均传热温差 (3)3，估算传热面积 (4)4，冷却乙醇用量 (4)5，总传热系数 (4)三，传热管数计算和管程数NP选择 (5)四，壳层结构尺寸确定 (5)五，传热面积校核，传热面积密度计算 (7)六，换热器阻力损失计算 (7)七，设计结果汇总 (8)1，参数总结 (8)2，符号说明 (10)八，设计图纸 (10)九，设计评述 (11)一,设计方案某生产过程中，需将8800kg的氯苯从90°C冷却至30°C，压力为300kpa，冷却介质采用循环乙醇，循环冷却乙醇的压力为400kpa，循环乙醇入口温度10°C，出口温度为30°C。
1，换热器类型两流体温度变化情况：热流体进口温度90°C，出口温度30°C。
冷流体乙醇进口温度10°C，出口温度30°C。
该换热器用循环冷却乙醇冷却，冬季操作时进口温度会降低，考虑这一因素，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。
2，管程安排氯苯由于有毒，所以应使循环乙醇走壳程，氯苯走管程。
选用Ф=25*2.5的碳钢管，管内流速取v=0.1m/s。
3，确定物性系数氯苯：入口温度T190℃，T2出口温度30℃（冷却过程）乙醇：入口温度t110℃，t2出口温度30℃定性温度：可取流体进口温度的平均值。
壳程乙醇的定性温度t=（10+30）/2=20°C管程氯苯的定性温度为T=(90+30)/2=60°C根据定性温度，分别查取壳程和管程流体的有关物性数据。
循环乙醇在20°C 下的物性数据： 密度ρ：789kg/m-3粘度μ：1.15*103pa·s定压比热容C P ：2.395KJ/(kg·°C) 导热系数λ：0.172W ·m -1·K-1氯苯在60°C 下的物性数据： 密度ρ0：1106kg/m-3粘度μ0：0.85*103pa ·s定压比热容C P0：1.298KJ/(kg ·°C) 导热系数λ0：0.139 W·m -1·K -1 二，估算传热面积 1，热流量Q 0=W 0·C 0·Δt=8800*1.298*（90-30）=68.53KW 2，平均传热温差Δt`m =Δt 1-Δt 2/(ln Δt 1/Δt 2)=（90-30）-（30-10）/ln （60/10）=22（°C ）冷流体温升热流体温降＝两流体最初温差冷流体温升=--=--==12211112),(t t T T R t T t t P R P f ϕP=30-10/90-10=0.25 R=90-30/30-10=3查的φ=0.5=0.5*22=11°C 3，估算传热面积A=Q/KΔt m=68.53*103/100*10=68.53 选用安全系数Ф=1.20A 初=ФA=82.244，冷却乙醇用量W=Q 0/C P Δt=685300/2.395*(30-10)=14306（kg/h ） 5，总传热系数管程传热系数Re=du ρ/μ=0.02*0.1*1106/0.00085=2602 α=0.023*（λ/d ）Re 0.8（C P u/λ）0.4=0.023*（0.139/0.02）*26020.8*（1.298*0.00085/0.139）0.4 = 12.47W/(m ·°C) 壳程传热系数假设壳程传热系数为α0=850 W /(m·°C) 污垢热阻Rsi=0.000172逆m m t t ∆=∆ϕRso=0.000176管壁导热系数λ=52.341/K=d0αd +Rsi d0d+bd0λdm+Rso+1α0=0.025/（12.47*0.020）+0.000172*（0.025/0.020）+（0.0025*0.025）/（52.34*0.0225）+0.000176+1/850=5.4089K=185 W/(m·°C)Nu=0.36Re0.55Pr1/3（μ/μw）0.14=0.36*26020.550.95*1.25=32.31三，传热管数计算和管程数NP选择根据传热管内径和流速确定单程传热管数n s=W/3600ρ（π/4）*d i2u=8800/3600*1106*（3.14/4）*0.02* 0.1 =64根可求得单程管长L=A/πdn=21.42/64*π*0.025=5m选用管长3米，2管程的列管换热器。
所有管道计算公式图解
所有管道计算公式图解管道是工业生产中常见的输送系统，用于输送液体、气体和固体颗粒等物质。
在设计和运行管道时，需要对管道进行各种计算，以保证其安全、高效地运行。
本文将介绍常见的管道计算公式，并通过图解的方式进行详细解释。
1. 流体的流量计算。
流体的流量是指单位时间内通过管道横截面的流体体积。
计算流体的流量是管道设计中的重要环节，常用的流量计算公式为：Q = A V。
其中，Q表示流量，单位为立方米/秒；A表示管道横截面积，单位为平方米；V表示流体的流速，单位为米/秒。
图解，流体的流量计算公式可以通过管道的横截面积和流速来计算，流速越大，流量越大；横截面积越大，流量也越大。
2. 管道的压降计算。
管道的压降是指流体在管道中由于摩擦和阻力而产生的压力损失。
计算管道的压降是为了保证流体在输送过程中能够保持足够的压力，常用的压降计算公式为：ΔP = f (L/D) (ρ V^2) / 2。
其中，ΔP表示压降，单位为帕斯卡；f表示摩擦系数；L表示管道长度，单位为米；D表示管道直径，单位为米；ρ表示流体密度，单位为千克/立方米；V表示流体流速，单位为米/秒。
图解，管道的压降计算公式可以通过摩擦系数、管道长度、管道直径、流体密度和流速来计算，其中摩擦系数和管道长度对压降影响较大。
3. 管道的流速计算。
管道的流速是指流体在管道中的速度，计算管道的流速是为了保证流体在输送过程中不会产生过大的摩擦和阻力。
常用的流速计算公式为：V = (Q / A)。
其中，V表示流速，单位为米/秒；Q表示流量，单位为立方米/秒；A表示管道横截面积，单位为平方米。
图解，管道的流速计算公式可以通过流量和管道横截面积来计算，流量越大，流速越大；横截面积越小，流速也越大。
4. 管道的流体密度计算。
流体的密度是指单位体积内流体的质量，计算流体的密度是为了对流体进行定量分析和计算。
常用的流体密度计算公式为：ρ = m / V。
其中，ρ表示流体密度，单位为千克/立方米；m表示流体的质量，单位为千克；V表示流体的体积，单位为立方米。
化工原理课程设计——管壳式换热器课程设计(安全系数为16.25%)
目录化工原理课程设计任务书 设计概述 试算并初选换热器规格1. 流体流动途径的确定2. 物性参数及其选型3. 计算热负荷及冷却水流量4. 计算两流体的平均温度差5. 初选换热器的规格 工艺计算1. 核算总传热系数2. 核算压强降 经验公式 设备及工艺流程图 设计结果一览表 设计评述 参考文献化工原理课程设计任务书化工原理课程设计任务书一．设计任务用初温为20℃的冷却水，将流量为（4000+200×学号）kg/h的95%（体积分率）的乙醇水溶液从70℃冷却到35℃；设计压力为1.6MPa，要求管程和壳程的压降不大于30kPa，试选用适当的管壳式换热器。
二． 设计要求每个设计者必须提交设计说明书和装配图(A2或A3)。
1．设计说明书必须包括下述内容：封面、目录、设计任务书、设计计算书、设计结果汇总表、符号说明、参考文献以及设计自评等。
2．设计计算书的主要内容应包括的步骤:1) 计算热负荷、收集物性常数。
根据设计任务求出热流体放热速率或冷流体吸热速率，考虑了热损失后即可确定换热器应达到的传热能力Q；按定性温度确定已知条件中未给出的物性常数。
2) 根据换热流体的特性和操作参数决定流体走向（哪个走管程、哪个走壳程）；计算平均温差。
3) 初步估计一个总传热速率常数K估，计算传热面积A估。
4) 根据A估初选标准换热器；5) 换热面积的核算。
分别按关联式求出管内、外传热膜系数，估计污垢热阻，求出总传热速率常数K核，得出所需传热面积A需，将A需与A 进行比较，若A实际比A需大15%-25%，则设计成功；否则重新计算。
实际6) 管程和壳程压力降的核算。
7) 接管尺寸的计算。
3．符号说明的格式： 分为英文字母、希腊字母，要按字母排序，要写出中文名称和单位；4．参考文献的格式：按GB7714-87的要求。
一、设计题目：设计一台换热器二、操作条件：1、乙醇水溶液：入口温度70℃，出口温度35℃。
2、冷却介质：循环水，入口温度20℃。
常用化工计算管径的计算和传热计算
常用化工计算一、管径的计算（估算）选择管径时要充分考虑投资费（材料和安装）、操作费（动力消耗和维修）和折旧费等，以选择适当的管径，此外还应考虑安全流速及其它条件的限制。
化工生产装置中的工艺和公用物料管道，常采用预定流速或预定管道压力降值(设定压力降控制值)来选择管径。
注：以下计算一般不包括储运系统的长距离输送管道、非牛顿型流体及固体粒子气流输送管道。
1、当按预定介质流速来确定管径时，采用下式以初选管径：ρ**81.18u Wd = （式1）u Vd 81.18= （式2）式中：d ——管道的内径，mm ；W ——管道内介质的质量流量，kg/h ； V ——管道内介质的体积流量，m ³/h ； Ρ——介质在工作条件下的密度，kg/m ³；u——介质在管道内的平均流速，m/s。
注：在设计之初，没有特殊要求的情况下，介质流速可从设计手册或相关书籍中取用，即选择推荐的经济流速。
常见介质的经济流速如下表所示（摘自HGT20576）：例：需将50m ³/h 的32%氢氧化钠溶液用管道送入储罐，管道拟采用公制金属管道，试初选所需管道规格。
计算过程：（1）查询上表，得到32%氢氧化钠的经济流速u=1.5m/s ； （2）带入式2得到所需管道的内径：6.1085.15081.18==d mm ； （3）假设设计要求，所需的最小壁厚为4.5mm ，则根据计算该管道的外径=108.6+4.5*2=117.6=118mm （圆整）；（4）查公制管规格，管道外径在108与133中间，即对应的公称尺寸为DN100/DN125。
选择DN100的管道时，管道流速u=1.8m/s ； 选择DN125的管道时，管道流速u=1.4m/s 。
此时，如果为了考虑投资，节省管道费用，可以选择DN100的管道。
如果工况无特殊考虑时，选择DN125的管道。
注：大家在选择管道时，相关管道的标准有很多（如GB17395），但一般情况下我们选择的管道都是法兰连接，所以还要考虑法兰标准。
化工设计-管路设计
2、硅铁管 适用于输送公称压力2.5kg／ cm2以下的腐蚀性介质。高硅铁能耐强酸， 而含铂的抗氯硅铁更可耐各种浓度、温 度的盐酸。
3、水煤气管 用软钢焊成，分镀锌和不镀 锌两种，镀锌的称为白铁管，不镀锌的称 为黑铁管。水煤气管常用作给水、煤气、 暖气、压缩空气、真空、低压蒸汽和凝液 以及无侵蚀性物料管道。
4）承插连接：适用于埋地或沿墙敷设的 供排水管，如铸铁管、陶瓷管和水泥管 等。
5）卡箍连接： 适用于金属管插入非金属 管的连接。
6. 管径计算
(1)管子直径 的计算和选择
管内流体的常见速度范围
(2)最经济管径的选择
M：每年生产费用与原始投资 费用之和; ：每年消耗于克服管路阻力 的能量费用; A：管路设备材料、安装、检 修和维护费用的总和； P：设备每年消耗部分。
水、煤气输送钢管公称直径
公称 直径 mm
8 10 15 20 25 32 40
相当的 管螺纹
in
1/4
外径 mm
13.50
3/8 17.00
1/2 21.25
3/4 26.75
1 33.50
1 1/4 42.25
1 1/2 48.00
壁厚 mm
2.25 2.25 2.75 2.75 3.25 3.25 3.50
1 概述-设计依据 （1）施工图阶段深度的工艺及仪表流程图（PID图）； （2）公用工程系统流程图； （3）设备平面布置图和立面布置图； （4）非标设备施工图，定型设备的样本或详细安装图； （5）建构筑物平、立面布置图； （6）工程设计规范、管道等级表； （7）设备一览表； （8）其他技术参数（如水源、锅炉房蒸汽压力和压缩
最大工作压力
0.92 倍 PN 0.86 倍 PN 0.81 倍 PN 0.75 倍 PN 0.71 倍 PN
化工原理：1-5管路计算
化工原理
与b式联立 Vs1 0.052 m3 s 18.7 m3 h
小结：
Vs2 0.0115m3 s 41.4 m3 h
并联管路的特点：
1）并联管路中各支管的能量损失相等。
hfAB hf 1 hf 2
2）主管中的流量等于各支管流量之和。
Vs Vs1 Vs2
3）并联管路中各支管的流量关系为：
890
1.12
2
10.98) / 9.81
4.62m
化工原理
例题
如图所示，密度为950kg/m3、 黏度为1.24Pa·s的料液从高位槽 送入塔中，高位槽内的液面维持 恒定，并高于塔的进料口4.5m， 塔内表压强为3.82×103Pa。送液 管道的直径为φ45mm×2.5mm，长 为35m（包括管件及阀门的当量 长度，但不包括进、出口损失） 管壁的绝对粗糙度为0.2mm。试 求输液量为若干m3/h。
由式e算出的ub，m/s 1.65
Reb dbub / 96120
/d
0.0028
0.0275 2.07 120600 0.0028
0.0273 1.99 115900
0.0028
由图查得的λb值
0.0274 0.027 0.0271
由式d算出的ua，m/s 1.45
2.19
2.07
结论
假设值偏高 假设值偏低 假设值可以接受
890kg/m3 1.2103 Pa
化工原理
解：如图取高位槽中液面为1-1′面，管出口内侧为2-2′ 截面，且以过2-2′截面中心线的水平面为基准面。 在1-1′与2-2′截面间列柏努利方程：
gz1
1 2
u12
p1
gz2
化工原理课程设计计算公式
化工原2 设计计算2.1确定设计方案2.1.1选择换热器的类型两流体温度变化情况：热流体进口温度80o C，出口温度45o C；冷流体（循环水）进口温度20o C，出口温度40o C。
该换热器用循一因数，估计该换热器的管壁温和壳体壁温之差较大，因此初步确定选用带膨胀节的固定管板式换热器。
2.1.2流动空间及流速确定由于循环冷却水交易结垢，为便于水垢清洗，应使用循环水走管程，油品走壳程。
选用Ф25×2.5的碳钢管每根管长L m6选管长管程Np0.956881设定管程数传热管总根数N9696设定管数2.5.3平均传热温差校正及壳程数P0.170R4温度差校正系数ΨΔt0.930单壳程二管程平均传热温差△t m ℃15.222.5.4传热管排列和分程方法管心距t=1.25d o mm31.25320.032横过管束中心线的管数n c10.78112.5.5壳体内径壳体内径D mm362.894000.42.5.6折流板切去的圆缺高度h mm100250折流板间距B=0.3D mm 1201500.15折流挡板数N B392.5.7接管接管内油品流速 m/s 1.5壳程流体进出口接管内径 m0.08取标准管径 mm150159-2*4.5接管内循环水流速 m/s 1.6管程流体进出口接管内径 m0.10取标准管径 mm207219-2*6传热类项△t 1 ℃△t 2 ℃△t m ＇ ℃顺流30513.95逆流251016.373 换热器核算3.1热量核算3.2压强降核算（1）管程对流传热系数（1）管程压强降管程流体截面积S i m 20.0301管程结垢后校正因数Ft 1.4管程流体流速υi m/s 0.428管程数Np 1管程流体雷诺数Re i 8954.1串联的壳程数Ns1设定Ns普兰特准数Pr6.60管程流通面积A i m 20.030a i W/(m 2•℃)2144.2管程流体流速υi m/s 0.428（2）壳程对流传热系数Re i8954.1壳程流通截面积S o m 20.01313管壁绝对粗糙度ε mm 0.1化工原理第二版夏清版壳程流体流速υo m/s 0.591管壁相对粗糙度ε/d i0.005当量直径d e m 0.0200查莫狄图得管壁摩擦系数λ0.037壳程流体雷诺数Re o 33403.4△P 1 Pa 1014.9普兰特准数Pr4.09△P 2 Pa 274.3a o W/(m 2•℃)1584.0∑△P i Pa 1804.935000（3）总传热系数K （2）壳程压强降K W/(m 2•℃)477.81壳程结垢后校正因数Fs 1.15（4）传热面积S 管子正三角形排列F0.5#DIV/0!传热面积S m 237.00横过管束中心线的管子数n c 11实际传热面积S p m 244.46折流挡板间距B m 0.15面积裕度H1.202折流挡板数N B391合格壳体内径D m 0.41壳程流通面积A o m 20.019按流通截面积A o 计算流速υo m/s 0.4140Re o29227.9壳程流体摩擦系数f o0.48△P 1＇ Pa 6943.8△P 2＇ Pa 7060.0∑△P o Pa16104.435000假实际情5×2.5的碳钢管4 换热器主要结构尺寸和计算结果换热器型式固定管板式化工原理课程设计查进口温度20o C ，出口温度40o C 。
化工原理-第五节管路计算
阻力操作费用↑→↑2081.04601000300⨯⨯⨯=πa u sm /97.0=苯的密度为880kg/m 3，粘度为6.5×10-4Pa ·sμρa a a u d =Re 4105.688097.0081.0-⨯⨯⨯=51006.1⨯=取管壁的绝对粗糙度ε=0.3mm，ε/d =0.3/81=0.0037，查得λ=0.02921590.97,(0.0290.5)0.0812f w a +∴=⨯+⋅∑kg J /28.4=（2）排出管路上的能量损失∑h f ,b2,,()2b e b f b bbl l bu w d λξ+=+∑∑式中:m mm d b 05.0505.3257==⨯-=ml b 50=管件、阀门的当量长度分别为：全开的闸阀0.33m 全开的截止阀17m三个标准弯头1.6×3=4.8 mmb l e 13.228.41733.0,=++=∑∴出口阻力系数ξ=1205.04601000300⨯⨯⨯=πb u sm /55.2=4105.688055.205.0Re -⨯⨯⨯=b 51073.1⨯=仍取管壁的绝对粗糙度ε=0.3mm，ε/d =0.3/50=0.006，查得λ=0.031325022.13 2.55,(0.03131)0.052f w b +=⨯+∑kgJ /150=（3）管路系统的总能量损失:,,fff w wa wb =+∑∑∑15028.4+=kgJ /3.154≈3.1541.98+=∴e W kgJ /4.252=苯的质量流量为：ρs s V W =880601000300⨯⨯=skg /4.4=泵的有效功率为：s e e W W N =4.44.252⨯=W 6.1110=kW 11.1≈泵的轴功率为：η/e N N =7.0/11.1=kW59.1=例：一管路总长为70m，要求输水量30m 3/h，输送过程的允许压头损失为4.5m水柱，求管径。
化工设计课程设计-- 管道设计计算
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.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：** 学号：******指导教师姓名：*** 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7.92×104 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 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1 蒸发简介.................................................................................................... 错误!未定义书签。
化工流速及管径计算
化工流速及管径计算在化工领域，流速和管径是流体流动的重要参数，对于化工工艺的设计和运行具有重要的影响。
下面将介绍化工流速及管径的计算方法。
1.流速的计算：流速是指单位时间内流体通过管道横截面积的体积。
在化工流体传输中，流速的选择直接影响流体的输送效果，过高的流速会产生压力损失和能量浪费，过低的流速则会导致流体混合不均匀和结垢等问题。
常见的流速计算方法有以下几种：-流量法：根据所需流量和管道截面积计算得到流速。
流量通常以重量或体积单位表示，可以通过工艺要求或设备操作手册获得。
管道截面积可以通过管道内径和管道壁厚计算得到。
-压力法：根据管道的压力损失计算流速。
压力损失可以根据流体的粘度、管道长度、管道内径和流量等参数通过经验公式计算得到。
-回灌方法：在实际操作中，可以通过设备的回灌过程来测量流速。
回灌是指通过一个已知容积的容器将流体回流回管道中，根据回灌过程所需时间和容器容积计算流速。
2.管径的计算：管径是指管道的内径，是管道设计和选择的重要参数。
管径的选择直接影响流体流速、压力损失和管道的成本。
常见的管径计算方法有以下几种：-经验公式法：经验公式是根据实际操作经验得到的一些关系式，适用于一般化工流体的传输。
根据流量、流速、管道长度和管道材料等参数，根据经验公式计算得到适当大小的管径。
-可食用化学药品设备厂流量-管道选择速度法：这是一种常用的化工管道设计方法。
根据设备的最大流量和流速要求，结合材料和生产工艺等因素，选择适当的管径。
常用的选择速度有2-4m/s、4-8m/s等。
-压力损失法：根据所允许的最大压力损失，通过管径的关系式计算得到合适的管径。
压力损失可以根据流体的粘度、流速和流量等参数通过经验公式计算得到。
需要指出的是，流速和管径的选择需要同时考虑流体的特性、工艺要求、经济性和安全性等因素。
而实际的化工工艺设计中，通常需要综合考虑多种因素，通过多种方法相结合进行计算和选择。
总结起来，化工流速及管径的计算方法有流量法、压力法、回灌方法、经验公式法和压力损失法等。
化工原理管路课程设计
化工原理管路课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握化工管路的基本原理，包括流体力学、热力学和传质原理。
2. 学生能掌握化工管路的常用设备和部件，了解其功能、工作原理及在化工生产中的应用。
3. 学生能了解化工管路系统的设计方法和步骤，包括管径计算、材料选择、布局设计等。
技能目标：1. 学生具备运用化工原理进行管路系统分析和设计的能力，能独立完成简单的化工管路设计任务。
2. 学生能够运用相关软件工具，如CAD等，进行化工管路图纸的绘制和修改。
3. 学生具备解决实际工程问题中与化工管路相关问题的能力，能对现有化工管路系统进行优化和改进。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱化工专业，对化工管路设计产生兴趣，提高学生的专业认同感。
2. 培养学生具备良好的团队合作意识，能够在团队中发挥个人优势，共同完成设计任务。
3. 培养学生关注环保和可持续发展，将绿色化学理念融入到化工管路设计过程中。
课程性质分析：本课程为实践性较强的专业课，旨在培养学生的工程实践能力和创新能力。
学生特点分析：学生具备一定的化工基础知识和工程制图能力，但实际操作和设计经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强化实践环节，提高学生的动手操作能力和工程设计能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动思考，培养学生解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续相关课程和未来从事化工行业工作打下坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 化工管路基本原理：流体力学、热力学和传质原理在化工管路中的应用，重点讲解流体流动特性、压力损失计算、热量和质量传递过程。
2. 化工管路设备及部件：介绍常用设备及部件的类型、功能、工作原理和应用，如泵、压缩机、阀门、换热器等。
3. 化工管路设计方法与步骤：讲解管径计算、材料选择、布局设计、管道支架设置等设计方法和步骤。
4. 化工管路系统分析：分析实际化工生产中管路系统的运行情况，包括流量、压力、温度等参数的测量与控制。
《化工原理》管路计算
1.6.1 简单管路 1.6.2 复杂管路
1.6 管路计算
1.6.1 简单管路
qv1,d1
qv2,d2 qv3,d3
一、特点
（1）流体通过各管段的质量流量不变，对于不可 压缩流体，则体积流量也不变。
不可压缩流体
qm1 qm2 qm3 qv1 qv2 qv3
(2) 整个管路的总能量损失等于各段能量损失之和 。
头比容器液面静压头高出
2m。试求：
A
（1）管路系统需要离心泵 z
提供的压头；
（2）容器液面至泵入口的
垂直距离z。
（1）以A-A截面为基准面，得到：
zAg
1 2
u
2 A
pA
We
zAg
1 2
u
A
2
pA
hf
zA
1 2g
u
2 A
pA
g
He
zA
1 2g
u
2 A
pA
g
H f
H f 0.55 1.6 2.15m
He 2.15m
（1）以A-A截面和离心泵入口截面，得到：
zAg
1 2
u
A
2
pA
We
z2 g
1 2
u2
2
p2
hf
zA
1 2g
u
2 A
pA
g
He
z2
1 2g
u22
p2
g
H f
z2
0, zA
h, He
0, u2
qv A
1.84 3600 0.0252
1.02m/s
p2 pA 2m
g
化工流体管路设计讲解
流体输送管路设计目录1.任务书2。
设计过程2。
1流程图2.2管道设计2。
2。
1主管道规格确定2.2.2管道特性方程估算2.3泵的设计2。
3.1项目基础数据及相关信息2.3.2泵型号确定及其基础特性参数2.3.3泵工作点确定及其性能参数的校正2。
3.4泵的安装高度估算2。
4设计结果一览图表3．条件变化对输送系统的影响分析4．操作过程及注意事项5．设计评述6．参考文献7.符号说明一、任务书某工厂需要将一定量溶剂从贮槽送往高位槽，两槽液面稳定,其间的垂直距离为10m，溶剂温度20℃，溶剂贮槽液面与地面的距离为3m，试解决下列问题：⑴选择输送管子,并画出示意图；⑵选择合适类型的泵；⑶求泵的轴功率和电机功率；⑷确定泵的安装位置；⑸确定泵的工作点、损耗在阀门上的轴功率；⑹现若流量需增加10％，可采取什么措施? 分析管路设计中可行的节能措施.注：学号单号同学选用溶剂为乙醇，双号同学选用溶剂为甲醇，输送量为（50+学号最后两位)吨/小时。
要求:查阅相关工程设计手册或其它文献，写出设计报告，对工艺参数的选用附上相关出处。
二、设计过程1.流程图2。
管道设计2.1物理参数及操作环境条件在20℃，即303。
15K 下进行，储罐A 与大气相通，其液面上方大气压假定为1atm,离心泵根据管路计算选择。
输送量为61000kg/h 。
常压、303.15K 下,乙醇的物性数据为:密度ρ=789kg/m 3，黏度μ=1。
15*10-3Pa ·s 。
2.2管径、流速、雷诺数的计算与流型的判断工程设计中．易燃易爆液体管道直径的大小．与安全流速值的大小有直接的关系。
根据化工设计手册［1］乙醇的安全流速u ≤5m/s,结合乙醇在管路输送的经济流速[2]，和泵吸入管的推荐流速0.5≤u ≤2。
0m/s 和排出管的推荐流速2.4≤u ≤3。
0m/s ［3］。
假定液体在吸入管道内的流速0u =2。
2s m ，在泵排出管内的流速u 1=3.0m/s ，已知流量s / 0.0215/ 77.333m h m V a==,由流量计算式u d V 22⎪⎭⎫⎝⎛=π得吸入管径为：002u V d a π==mm 2.214.30.02152⨯=112mm 同理得排出管径为：112u V d a π==mm 3.014.30.02152⨯=96mm 查流体输送用不锈钢无缝钢管规格表【4】 选取吸入管规格mm mm 4 121⨯φ。
化学工业给水排水管道设计：水力计算
水力计算5．0．1 水源至工厂净水场的输水设计流量，应按工厂最大时用水量与净水场的自用水量之和确定。
长距离输水时应计入管道漏损水量。
5．0．2 向配水管网输水的厂内管道设计流量，应按设计最大时用水量确定。
当其负担消防用水时，应按有关防火规范执行。
5．0．3 压力流管道的管径应按设计流量、流速、水力损失计算确定。
5．0．4 压力流管道的水头损失计算应符合现行国家标准《室外给水设计规范》G B 50013的有关规定。
环状消防管网的水头损失应按管网出现故障时到达着火点的最不利路径校核计算。
5．0．5 消防和生产合建的给水管网应按现行国家标准《石油化工企业设计防火规范》G B 50160和《室外给水设计规范》G B 50013的要求进行管网平差计算和校核计算。
5．0．6 重力流管道的水力计算应符合现行国家标准《室外排水设计规范》G B 50014的有关规定。
5．0．7 室外重力流污水管道的最大设计充满度应符合表5．0．7的规定。
表5．0．7 室外重力流污水管道的最大设计充满度5．0．8 室外排水管渠的最小设计流速应符合下列规定：1 污水管道在设计充满度下应为0．6m/s。
2 雨水管道在满流时应为0．75m/s。
3 明渠应为0．4m/s。
5．0．9 室外重力流排水管道的最小管径与相应最小设计坡度宜符合表5．0．9的规定表5．0．9 室外重力流排水管道的最小管径与相应最小设计坡度5．0．10 倒虹管的水力计算宜按下列公式进行：1 倒虹管的总水头损失宜按下式计算：式中：h——倒虹管总水头损失(m)；i——管道单位长度水头损失(m/m)；L——倒虹管长度(m)；ξ——局部阻力系数；v——倒虹管内流速(m/s)；g——重力加速度（取9．81m/s2）。
2 倒虹管进、出水井水面差宜按下式计算：式中：H——倒虹管进、出水井水面差(m)；h1——倒虹管进、出水井水面差富余量(m)，宜取0．05～0．10。
5．0．11 污泥管道的水力计算可按有关经验公式、试验资料或已有运行数据综合确定管径和水力坡降。
《化工管路设计》PPT课件
（1）塔周围原则上分操作侧（或维修侧）和配管侧，操作侧 主要有臂吊、人孔、梯子、平台，配管侧主要敷设管道，不设 平台。平台是作为人孔、液面计、阀门等操作用。
（2）塔顶出气管道应从塔顶引出，在塔的侧面直线向下布置。
（3）塔底管道上的法兰接口和阀门，不要装在狭小的裙座内。（ 以防操作人员在泄漏物料时躲闪不及）
E E L E t
• 管道间距指两管中心线尺寸
• 管道标高以管底与基准面（室内地坪、装置地坪）之间的 距离，单位为m(单位不注）
• 多层厂房中的管道标高，可用楼板面，以相对标高标注。 如+3.5
• 若以管中心为基准，标高数字前加注符号CL。如CL+4.2
• 一般直接与设备管口联接的管道可以不注标高
3.管道的表示方法
管或煨弯管，以便清理或添设支管。
4. 并列管道上管件、阀件应错开安装
5. 在螺纹或焊接连接的管道上，应设置一些活管接。
6. 管道过人行道h≮2m，过公路≮4.5m，过铁路≮6m。
7. 管子应集中铺设，尤其是穿墙或楼板。
8. 管道过墙应开预留孔，过墙时加套管，环隙间应充满填 料。
9. 阀件及仪表的安装高度考虑方便和安全
6.管法兰
•
按结构分类： （1）搭焊式法兰
•
（2）对焊式法兰
•
（3）松套式法兰
•
（4）螺纹式法兰
•
按密封面分类 （1）平面法兰
•
（2）凹凸面法兰
•
（3）榫槽面法兰
•
（4）梯形面法兰
•
（5）锥面法兰
三管道设计及安装的基本要求
1. 尽可能明线铺设 2. 成列平行、走直线、少交叉 3. 转弯成直角、最好以一头为闷头的堵塞三通代替肘
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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：** 学号：******指导教师姓名：*** 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×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(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 ...................................................... 错误!未定义书签。
蒸发简介.................................................... 错误!未定义书签。
蒸发操作的分类.............................................. 错误!未定义书签。
蒸发操作的特点.............................................. 错误!未定义书签。
2设计条件及设计方案说明..................................... 错误!未定义书签。
设计方案的确定以及蒸发器选型................................. 错误!未定义书签。
工艺流程简介................................................. 错误!未定义书签。
3. 物性数据及相关计算........................................ 错误!未定义书签。
换热器设计计算............................................... 错误!未定义书签。
管道选材及计算............................................... 错误!未定义书签。
料液管道管径的确定....................................... 错误!未定义书签。
加热蒸汽管道与二次蒸气管道管径的确定..................... 错误!未定义书签。
冷凝水管道管径的确定..................................... 错误!未定义书签。
管材的选择................................................... 错误!未定义书签。
4对本次设计任务的评价....................................... 错误!未定义书签。
1 概述蒸发简介在化工、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。
工业上常用的浓缩方法是蒸发，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。
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。
蒸发器内部有足够的分离空间，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，排出的蒸汽可回收热量加以利用，或经过冷凝器冷凝蒸发过程中经常采用饱和蒸汽间壁加热的方法，通常把作热源用的蒸汽称做一次蒸汽，从溶液蒸发出来的蒸汽叫做二次蒸汽。
蒸发操作的分类按操作的方式可以分为间歇式和连续式，工业上大多数蒸发过程为连续稳定操作的过程。
按操作压力，蒸发可以分为常压蒸发、加压或减压蒸发。
真空蒸发有许多优点：（1）在低压下操作，溶液沸点较低，有利于提高蒸发的传热温度差，减小蒸发器的传热面积；（2）可以利用低压蒸气作为加热剂；（3）有利于对热敏性物料的蒸发；（4）操作温度低，热损失较小。
按二次蒸汽的利用情况可以分为单效蒸发和多效蒸发，倘若将加热蒸汽通入一蒸发器，则液体受热而沸腾，所产生的二次蒸汽，其压力与温度比较原加热蒸汽（生蒸汽）为低。
但此二次蒸汽仍可设法加以利用。
最普遍的利用方法是将其当作加热蒸汽，引入另一个蒸发器，只要后者的蒸发室压力和溶液沸点均较原来蒸发器中为低，则引入的二次蒸汽仍能起到加热作用。
此时第二个蒸发器的加热室便是第一个蒸发器的冷凝器，这就是多效蒸发的原理。
将多个蒸发器这样连接起来一同操作，即组成一个多效蒸发器。
每一蒸发器称为一效，通入生蒸汽的，称为第一效，利用第一效的二次蒸汽为加热蒸汽的称为第二效，以此类推。
由于各效（最后一效除外）的二次蒸汽都作为下一效蒸发器的加热蒸汽，提高了生蒸汽的利用率，节省了生蒸汽用量，所以，在蒸发大量水分时，广泛采用多效蒸发，常用的多效蒸发有双效、三效或四效，有的多达六效。
多效蒸发按加料方式又可分为以下四种：①溶液与蒸汽成并流的方法，简称并流法；②溶液与蒸汽成逆流的方法，简称为逆流法；③溶液与蒸汽在有些效间成并流而在有些效间则成逆流，简称错流法；④每一效都加入原料液的方法，简称平流法。
以三效为例加以说明，当效数有所增减时，其原则不变。
（1）并流法图1 三效蒸发并流加料流程并流法是工业中最常用的为并流加料法，如图1所示，溶液流向与蒸汽相同，即第一效顺序流至末效。
因为后一效蒸发室的压力较前一效为低，故各效之间可无须用泵输送溶液，此为并流法的优点之一。
其另一优点为前一效的溶液沸点较后一效的为高，因此当溶液自前一效至后一效内，即成过热状态而立即自行蒸发（常称为自蒸发或闪蒸），可以发生更多的二次蒸汽，使能在次一效蒸发更多的溶液。
其缺点则为最后一效的溶液的浓度较前一效的大，而温度又较低，粘度增加显著，因而传热系数就小很多。
这种情况在最末一、二效尤为严重，使整个蒸发系统的生产能力降低。
因此，如果遇到溶液的粘度随浓度的增大而很快增加的情况，不宜采用并流法。
（2）逆流法图2 三效蒸发逆流加料流程如图2所示，原料液由末效流入，而由泵打入前一效。
逆流法的优点在于溶液的浓度愈大时蒸发的温度亦愈高，使各效溶液均不致出现粘度太大的情况，因而传热系数也就不致过小。
其缺点是，除进入末效的溶液外，效与效之间皆需用泵输送溶液，且各效进料温度（末效除外）都较沸点为低，故与并流法比较，所产生的二次蒸汽量减少。
（3）平流法图3 三效蒸发平流加料流程此法是按各效分别进料并分别出料的方式进行的，如图3所示。
此法适用于在蒸发过程中同时有结晶体析出的场合。
例如食盐溶液，当蒸发至27%左右的浓度即达饱和，若继续蒸发，就有结晶析出；此结晶不便在效与效之间输送，故可采用此种流程将含结晶的浓溶液自各效分别取出。
（4）错流法此法的特点是在各效间兼用并流和逆流加料法。
例如在三效蒸发设备中，溶液的流向可为3 1 2或2 3 1。
此法的目的是利用以上并流法和逆流法的优点，克服或减轻二者的缺点，但其操作比较复杂。
在加压蒸发中，所得到的二次蒸气温度较高，可作为下一效的加热蒸气加以利用。
因此，单效蒸发多为真空蒸发；多效蒸发的前效为加压或常压操作，而后效则在真空下操作。
蒸发操作的特点从上述对蒸发过程的简单介绍可知，常见的蒸发时间壁两侧分别为蒸气冷凝和液体沸腾的传热过程，蒸发器也就是一种换热器。
但和一般的传热过程相比，蒸发操作又有如下特点 :(1)沸点升高蒸发的溶液中含有不挥发性的溶质，在港台压力下溶液的蒸气压较同温度下纯溶剂的蒸气压低，使溶液的沸点高于纯溶液的沸点，这种现象称为溶液沸点的升高。
在加热蒸气温度一定的情况下，蒸发溶液时的传热温差必定小于加热纯溶剂的纯热温差，而且溶液的浓度越高，这种影响也越显著。
(2)物料的工艺特性蒸发的溶液本身具有某些特性，例如有些物料在浓缩时可能析出晶体，或易于结垢；有些则具有较大的黏度或较强的腐蚀性等。
如何根据物料的特性和工艺要求，选择适宜的蒸发流程和设备是蒸发工艺设计时必须要考虑的问题。
(3)节约能源蒸发时汽化的溶剂量较大，需要消耗较大的加热蒸气。
如何充分利用热量，提高加热蒸气的利用率是蒸发操作要考虑的另一个问题。
蒸发设备蒸发设备的作用是使进入蒸发器的原料液被加热，部分汽化，得到浓缩的完成液，同时需要排出二次蒸气，并使之与所夹带的液滴和雾沫相分离。
蒸发的主体设备是蒸发器，它主要由加热室和蒸发室组成。
蒸发的辅助设备包括：使液沫进一步分离的除沫器，和使二次蒸气全部冷凝的冷凝器。
减压操作时还需真空装置。
兹分述如下：由于生产要求的不同，蒸发设备有多种不同的结构型式。
对常用的间壁传热式蒸发器，按溶液在蒸发器中的运动情况，大致可分为以下两大类：（1）循环型蒸发器特点：溶液在蒸发器中做循环流动，蒸发器内溶液浓度基本相同，接近于完成液的浓度。
操作稳定。
此类蒸发器主要有：a.中央循环管式蒸发器b.悬筐式蒸发器c.外热式蒸发器d.列文式蒸发器e.强制循环蒸发器其中，前四种为自然循环蒸发器。
（2）单程型蒸发器特点：溶液以液膜的形式一次通过加热室，不进行循环。
优点：溶液停留时间短，故特别适用于热敏性物料的蒸发；温度差损失较小，表面传热系数较大。
缺点：设计或操作不当时不易成膜，热流量将明显下降；不适用于易结晶、结垢物料的蒸发。
此类蒸发器主要有:a.升膜式蒸发器b.降膜式蒸发器c.刮板式蒸发器2设计条件及设计方案说明设计方案的确定以及蒸发器选型本次设计要求采用中央循环管式蒸发器，在工业上被称为标准蒸发器（如图4所示）。
其特点是结构紧凑，制造方便，传热较好，操作可靠等优点，应用十分广泛，有"标准蒸发器"之称。