---三效蒸发器设计解读

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三效并流蒸发器的设计讲解

三效并流蒸发器的设计讲解

三效并流蒸发器的设计:处理量(㎏/h )4500,初始温度为20℃,初始浓度5%,完成液浓度为40%,加热蒸汽压强为5at(绝压),末效真空度为600mmHg(表压),试计算所需的蒸发器的传热面积。

解:1、 计算总蒸发量:W=F(1-X 0/X 3=4500(1-0.05/0.40)=3937.5㎏/h 2、 估算各效蒸发量: 假设:W 1:W 2:W 3=1:1.1:1.2 W=W 1+W 2+W 3=3.3W 1=3937.5 W 1=1193㎏/h W 2=1312㎏/h W 3=1432㎏/h3、 估算各效浓度: X 1=1W -F X F ⨯=(4500×0.05)/(4500-1193)=0.068X 2=4500×0.05/(4500-1193-1312)=0.113 X 3=0.44、 分配各效压强 假设各效间压降相等P 1=5×98.07+101.33=592KPaP K =101.33-600×133.32×10-3=21KPa ΔP=(592-21)/3=571/3=190KPa则各效蒸发室的压强(二次蒸汽压强)为: P 1/=P 1-ΔP=592-190=402KPaP 2/=P 1-2ΔP=592-2×190=212KPa P 3/=P K =21KPa由各效二次蒸汽压强查水蒸汽表可得相应的二次蒸汽温度和气化潜热如下表:5、 计算各效传热温度差损失 (一)、由于蒸汽压下降引起的温度差损失Δ/ 根据二次蒸汽温度和各效完成液的浓度,由氢氧化钠的杜林线图可查的各效溶液的沸点分别为:沸点:t a1=146℃ t a2=125℃ t a3=87℃ 由于溶液蒸汽压下降引起的温度差损失为: Δ1/=146-143.6=2.4℃ Δ2/=125-121.9=3.1℃ Δ3/=87-60.7=26.3℃∑∆/=2.4+3.1+26.3=31.8℃(二)、由于静压强引起的温度差损失P m =p /+ρg L/2取液位高度为2米(即加热蒸汽管长度)由溶液的沸点和各效完成液的浓度查表可得各效溶液的密度ρ1=991㎏/m 3ρ21056㎏/m 3ρ31366㎏/m 3P 1=402+991×9.81×2/2/1000=412KPa P 2=212+1056×9.81×2/2/1000=222kpa P 3=21+1366×9.81×2/2/1000=34kpa对应的各效溶液(水)的温度分别为:144.4℃ 123.3℃ 69.9℃∑∆//=t m /-t pΔ1///=144.4-143.6=0.8℃ Δ2///=123.3-121.9=1.4℃ Δ3///=69.9-60.7=9.2℃∑∆//=0.8+1.4+9.2=11.4℃(三)、流动阻力引起的温度差损失Δ///∑∆///=06、 计算总温度差损失∑∆=31.8+11.4=43.2℃7、 计算总传热温度差∆t=T 1-T K -∑∆=158.1-60.7-43.2=54.2℃8、 计算各效溶液的沸点及各效加热蒸汽的温度 一效:t 1=T I /+ΔI =143.6+2.4+0.8=146.8℃ : t 2=121.9+3.1+1.4=126.4℃:t 3=60.7+26.3+9.2=96.2℃T2=t 1-(△1/+△1//+△1///)=146.8-3.2=143.6 T3=△t 3+t 39、 计算加热蒸汽消耗量及各效蒸发水分量 解方程组: W 1=1428㎏/h W 2=1420㎏/h W 3=1091㎏/h D 1=1508㎏/h 10、 估算蒸发器的传热面积it ∆⨯=i ik Q SiΔt 1=T 1-t 1=158.1-146.8=11.3℃ 假设各效传热系数:K 1=1800W/(m 2k) K 2=1200 W/(m 2k) K 3=600 W/(m 2k)Q 1=D 1×R 1=15.8×2093×103/3600=8.77×105WQ 2=1428×2138×103/3600=8.48×105WQ 3=8.68×105WS 1=43.1m 2S 2=41.1m 2S 3=56.3m 211、 有效温度差再分配∑∆∆+∆+∆=tt S t S t 332211S S =48.7m 2=∆1t 43.1/48.7×11.3=10℃ =∆2t 41.1/48.7×17.2=14.5℃ =∆3t 56.3/48.7×25.7=29.7℃12、 重新计算各效浓度 X 1=0.073 X 2=0.136 X 3=0.414、 计算各效蒸发量 解方程组: W 1=1444㎏/h W 2=1393㎏/h W 3=1101㎏/h D=1523㎏/h 15、 计算各效传热面积Q 1=8.85×105 S 1=49.2m 2Q 2=8.54×105 S 2=49.1M 2Q 3=8.47×105 S 3=47.5M 2m axm inS S -1=1-47.5/49.2=0.0346<0.05 取平均面积S=(49.2+49.1+47.5)/3=48.6M 2 取S=1.1S=53.46=[54M 2]。

三效蒸发器设计范文

三效蒸发器设计范文

三效蒸发器设计范文首先,三效蒸发器的设计原理是通过多级蒸发和再利用蒸发热量的方式,将原料中的溶质浓缩提纯。

它包括三个蒸发效应,即高温效应、中温效应和低温效应。

在每个效应中,蒸发器将原料加热至沸点,使其蒸发,然后将蒸发出的蒸汽冷凝成液体,最后获得浓缩溶液和净水。

其次,三效蒸发器的关键设计参数包括进料速度、浓缩量、蒸发温度和密封性能。

进料速度决定了设备的处理能力,需要根据生产需求进行调节。

浓缩量反映了设备的效率,即每个效应中蒸发和冷凝的效果。

蒸发温度是根据原料性质和产品要求来确定的,不同物质对温度的要求有所不同。

密封性能是保证设备运行效果的重要因素,需要选择合适的密封材料和设计合理的密封结构。

在三效蒸发器的设计中,还需要考虑热交换器的设计和选择。

热交换器是用来传热的关键设备,其设计应满足传热效率高、传热面积大、压力损失小等要求。

同时,还需要合理选择蒸发器的材料,考虑到耐高温、耐腐蚀和易于清洗等因素。

常用的材料包括不锈钢、钛合金和镍合金等。

此外,传热介质的选择也是很重要的一步。

常见的传热介质有蒸汽和热油,其选用应考虑到成本、温度范围和环境因素。

同时,要合理设计传热系统,提高能量利用率和减少能量损失。

最后,在三效蒸发器的设计过程中,还应注意安全运行和节能环保。

安全运行包括对蒸汽系统的安全监测和精确控制,以及防止爆炸和火灾等事故的设计。

节能环保主要是通过优化设计和改进操作,减少能量损失和污染排放。

综上所述,三效蒸发器的设计考虑了多个关键参数和因素,包括进料速度、浓缩量、蒸发温度、密封性能、热交换器选择、材料选择、传热介质选择、传热系统设计、安全运行和节能环保等。

只有在综合考虑这些因素的基础上,才能设计出高效、安全、可靠的三效蒸发器。

课程设计 并流三效蒸发器

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。

三效蒸发器,多效强制循环式蒸发器

三效蒸发器,多效强制循环式蒸发器

一、三效蒸发器,多效强制循环式蒸发器原理:由三个蒸发器组合后的蒸发操作,三效蒸发器在运行时,需要后效的压强和溶液的沸点均低于前效蒸发器,引入前效的二次蒸汽作为后效的加热介质,即后效的加热室成为前效二次蒸汽的冷凝器,一般第一效需要消耗生蒸汽。

了解三效蒸发器原理能更好地了解三效蒸发器,知晓三效蒸发器组成,能更好的学习三效蒸发器工作原理,以便于更好的操作三效蒸发器。

二、三效蒸发器,多效强制循环式蒸发器特点:三效蒸发器采用列管式循环外加热工作原理,物料受热时间短、蒸发速度快,浓缩比重大,有效保持物料原效。

136干燥16烘干11煅烧2988节能效果显著,比单效蒸发器节约蒸发量70%左右。

物料在密闭系统中蒸发浓缩,环境清洁舒适;本系统设备的除沫装置,防止跑料现象。

凡与物料接触部分均采用进口不锈钢制做,并进行抛光处理,设备耐腐性能好,清洗更方便,更符合制药,食品卫生法规要求。

可配微机控制系统,使用更简便,效果更稳定。

三、三效蒸发器,多效强制循环式蒸发器应用范围:1、浓缩稀溶液直接制取产品或者将浓溶液再处理(如冷却结晶)制取固体产品,例如电解烧碱液的浓缩,食糖水溶液的浓缩及各种果汁的浓缩等。

2、同时浓缩溶液和回收溶剂,例如有机磷农药苯溶液的浓缩苯,中药生产中酒精浸出液的蒸发等;3、为了获得纯净的溶剂,例如海水淡化等。

三效蒸发器能效对比:类别蒸汽消耗单效1.1*蒸发量双效0.6*蒸发量三效0.35*蒸发量四效0.3*蒸发量五效0.25*蒸发量系统组成:各效加热器、各效蒸发分离器、冷凝器(混合式或表面式)、各效强制循环泵、各种料液输送泵、真空泵、冷凝水泵、操作平台、电器仪表控制柜及界内管道阀门等组成。

三效蒸发器,多效强制循环式蒸发器主要特点:1. 高效除沫:系统配置高效除沫装置,避免物料泡沫夹带导致跑料。

2. 自动控制:采用液位自动控制系统,自动进料,冷凝水自动排放。

3.整体管板寿命长:加热器、预热器及冷凝器管板采用整体管板、延长设备使用年限。

三效蒸发器设计实验报告

三效蒸发器设计实验报告

三效蒸发器设计实验报告
实验目的:
1. 学习蒸发器的基本原理和设计方法;
2. 了解三效蒸发器的结构和工作原理;
3. 进行实验验证,检验蒸发器设计是否合理。

实验仪器:
1. 三效蒸发器实验设备;
2. 温度计;
3. 流量计;
4. 电子天平。

实验原理:
三效蒸发器是一种利用多级效应,将溶液蒸发浓缩的设备。

其基本原理是利用在低压蒸发器中产生的蒸汽作为加热介质,对中压、高压蒸发器进行加热。

通过多级的蒸发过程,提高了热效率,实现了低能耗蒸发浓缩。

实验步骤:
1. 首先,将实验设备连接好,确保密封性能良好;
2. 按照设计的参数设定好各个蒸发器的压力、温度和流量;
3. 打开水泵,使冷却水流经蒸发器,保持蒸发器的温度稳定;
4. 开始加热蒸发器,记录下各个蒸发器的温度和流量;
5. 持续加热,直到达到设计要求的浓缩度;
6. 关闭加热源和水泵,停止实验。

实验结果分析:
根据实验记录的温度和流量数据,可以计算出各个蒸发器的热效率和浓缩效果。

通过对比实验结果与设计要求的差距,可以评估蒸发器设计的合理性。

如果实验结果符合设计要求,说明设计是成功的;如果实验结果与设计要求有较大偏差,需要进一步调整设备或设计参数。

实验结论:
根据实验结果分析,可以得出蒸发器设计是否合理的结论。

如果实验结果符合设计要求,说明蒸发器设计是有效的;如果实验结果与设计要求有较大偏差,需要重新优化设计或进行设备改进。

通过实验,我们可以深入了解蒸发器的工作原理和优化方法,为工业生产中的蒸发浓缩过程提供参考。

化工原理课程设计三效逆流蒸发器

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

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。
THANKS
感谢观看
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

化工原理设计说明书-三效并流蒸发器

化工原理设计说明书-三效并流蒸发器

设计题目:NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计设计者:设计日期:年月日审核:2009级化工单元操作课程设计任务书一、设计题目NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计二、设计任务及操作条件1.处理能力 3.96×104吨/年NaOH水溶液2.设备形式中央循环管式蒸发器3.操作条件(1) NaOH水溶液的原料液浓度为5%。

完成液浓度为25%,原料液温度为第一效沸点温度,原料液比热为3.7KJ(kg·℃),各效蒸发器中溶液的平均密度为:ρ1=1014kg/m3,ρ2=1060 kg/m3,ρ3=1239 kg/m3;(2)加热蒸气压强为500kPa(绝压),冷凝器压强为15 kPa(绝压):(3)各效蒸发器的总传热系数:K1=1500W/(m2·℃),K2=1000W/(m2·℃),K3=600W/(m2·℃);(4)各效蒸发器中页面的高度:1.5m;(5)各效加热蒸气的冷凝液均在饱和温度下下排出,假设各效传热面积相等,并忽略热损失;(6)每年按330天计算,每天24小时运行。

三、设计项目(1)设计方案简单,对确定的工艺流程及蒸发器形式进行简要论述;(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)绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的流程及蒸发器设备工艺简图;(5)对本设计的评述1目录(一)蒸发器的形式、流程、效数论证..................(二)工艺计算......................................(三)蒸发器主要工艺尺寸的设计计算..................(四)设计感想......................................(五)设计图纸......................................2(一)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。

化工原理课程设计三效蒸发

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。

三效蒸发设计手册

三效蒸发设计手册

三效蒸发设计手册三效蒸发设计手册旨在为设计人员提供关于三效蒸发器的设计指南和操作规范。

该手册详细介绍了三效蒸发器的原理、特点、应用范围以及设计计算等内容。

一、三效蒸发器原理三效蒸发器是一种利用蒸发原理进行溶液浓缩和结晶的设备。

其工作原理是将废水的热量通过一效、二效、三效蒸发器的串联方式进行重复利用,以实现废水的低能耗处理。

二、三效蒸发器特点1. 节能高效:三效蒸发器采用串联方式,使加热蒸汽得到充分利用,提高了能源利用率。

2. 处理量大:三效蒸发器具有较大的处理量,可满足大规模废水处理的需求。

3. 自动化程度高:设备采用全自动控制系统,可实现进料、加热、出料等操作的自动化控制。

4. 适用范围广:三效蒸发器适用于多种类型的废水处理,如化工、制药、食品等行业的废水。

三、三效蒸发器应用范围1. 化工行业:可用于处理化工废水中的盐分、有机物等杂质。

2. 制药行业:可用于处理制药废水中的药物残留、有机物等杂质。

3. 食品行业:可用于处理食品加工废水中的盐分、有机物等杂质。

4. 其他行业:如冶金、印染、造纸等行业也可使用三效蒸发器进行废水处理。

四、三效蒸发器设计计算1. 设计原则:根据废水处理的要求和规模,选择合适型号的三效蒸发器,并按照设备结构、工艺流程等因素进行设计计算。

2. 工艺流程:根据废水处理的要求,确定合理的工艺流程。

一般情况下,废水经过一效、二效、三效蒸发器的处理后,可得到浓缩液或结晶物。

3. 设备结构:根据工艺流程和废水性质,选择合适的设备结构,包括加热室、蒸发室、冷凝器等部件的设计和选用。

4. 操作参数:根据实际情况,确定合理的操作参数,如温度、压力、液位等,以保证设备的正常运行和处理效果。

5. 安全措施:为确保设备运行安全,应采取相应的安全措施,如防爆、防腐、防泄漏等措施。

总之,三效蒸发设计手册是进行三效蒸发器设计和操作的必备工具。

通过该手册的指导,设计人员可以更加全面地了解三效蒸发器的原理、特点和应用范围,从而更好地进行设备选型和设计计算,提高废水处理的效率和效果。

三效蒸发器的设计

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。

(完整版)三效蒸发器设计化工原理课件设计

(完整版)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。

三效降膜蒸发装置设计

三效降膜蒸发装置设计

三效降膜蒸发装置设计设计三效降膜蒸发装置是为了实现低能耗、高效率的蒸发过程,将溶液中的溶质浓缩,得到所需的纯净溶剂。

以下是一个设计三效降膜蒸发装置的详细步骤和要点。

步骤一:确定设计参数1.确定溶液的初始浓度和所需浓缩的终浓度。

2.确定所需处理的溶液流量和浓缩速率。

3.确定加热温度和热媒流量。

步骤二:设计蒸发器1.选择适当的材料以耐受溶液的腐蚀性。

2.确定蒸发器的尺寸和形状,以满足处理溶液的流量要求。

3.设计降膜机构,包括降膜板和降膜管,以提高传热和传质的效率。

4.确定适当的密封装置,以防止蒸发液体和传热介质的泄漏。

步骤三:设计加热系统1.选择适当的传热介质(如水蒸汽或热油),以实现所需的蒸发温度。

2.设计传热系统,包括加热器和换热器,以提供足够的传热面积和传热能力。

3.确定传热介质的流量和温度,以满足要求的蒸发速率。

步骤四:设计冷凝系统1.设计冷凝器,以将蒸发器中的蒸汽冷凝成液体。

2.确定冷凝介质的温度和流量,以实现高效的冷凝效果。

3.设计冷凝回收系统,将冷凝的溶质收集起来。

步骤五:设计真空系统1.设计真空泵和真空管道,以维持整个系统的低压环境。

2.确定适当的真空度,以促进蒸发过程的进行。

步骤六:设计废水处理系统1.设计废水处理设备,以处理蒸发过程中产生的废水。

2.确定适当的废水处理方法,以满足环保要求。

步骤七:进行系统计算和模拟1.利用传热和传质原理,进行系统的热力学和动力学计算。

2.利用计算结果进行系统的性能评估和优化。

步骤八:进行装置制造和调试1.根据设计图纸和技术要求,进行装置的制造和组装。

2.进行装置的调试和运行,以确认其性能和稳定性。

通过以上步骤,可以设计出一个高效、可靠的三效降膜蒸发装置,以实现溶液的浓缩和纯化过程。

在实际应用中,还需要考虑设备的维护和安全性等方面的因素,并根据具体情况进行设计调整。

三效蒸发器设计 化工原理课件设计

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。

奶粉生产工艺中三效降膜蒸发器的设计

奶粉生产工艺中三效降膜蒸发器的设计

奶粉生产工艺中三效降膜蒸发器的设计在奶粉生产工艺中,三效降膜蒸发器是一种常用的设备,用于奶粉浓缩过程中的脱水操作。

它可以将蒸汽能量有效利用,将奶粉原液中的水分蒸发出去,从而增加奶粉的浓度。

本文将介绍三效降膜蒸发器的设计原理、结构和操作特点。

1.设计原理三效降膜蒸发器是通过多级蒸发原理进行奶粉浓缩的。

其主要原理是利用多级蒸发的方式,将蒸汽在不同的压力下作用于奶粉原液中,使得其蒸发温度逐级降低,从而实现蒸发效果的最大化。

三效降膜蒸发器通常包括高压、中压和低压三个级别,通过级别间的热交换与传热,达到高效的蒸发效果。

2.设计结构三效降膜蒸发器通常由蒸发器本体和相应的辅助设备组成。

蒸发器本体由多级蒸发器组成,每个级别都由一个或多个蒸发室组成。

蒸发室内部有一系列的降膜板,奶粉原液从顶部喷入,通过降膜板和下部集液器之间的间隙向下流动。

蒸汽则从底部进入蒸发室,与奶粉原液进行交换和传热。

蒸汽和奶粉原液之间的热交换使得原液中的水分蒸发出去,从而实现浓缩的目的。

3.操作特点三效降膜蒸发器具有以下操作特点:(1)高效节能:通过多级蒸发的方式,使得蒸发温度逐级降低,减少了能量的消耗,提高了蒸发效率,从而实现了高效节能的目的。

(2)产物质量好:通过降低蒸发温度,减少了蒸发过程中的物料热负荷,有效地保护了物料中的活性成分,提高了产物的质量。

(3)操作稳定可靠:三效降膜蒸发器采用多级蒸发原理,各级之间通过热交换器进行热量的传递和平衡,具有较好的稳定性和可靠性,可实现长时间连续稳定运行。

(4)维护方便:三效降膜蒸发器的结构相对简单,操作方便,清洗和维护也相对容易。

(5)自动化程度高:三效降膜蒸发器可以与计算机联网,实现自动控制和数据采集,提高了生产的自动化程度和控制精度。

总之,三效降膜蒸发器是奶粉生产中不可或缺的关键设备,其设计原理、结构和操作特点都能够很好地满足奶粉浓缩的需求,提高生产效率,并保证产品质量的稳定性。

对于奶粉生产企业来说,选择合适的三效降膜蒸发器,并合理设计其工艺流程,对于提高生产效率和产品质量至关重要。

mvr三效蒸发器工作原理讲解

mvr三效蒸发器工作原理讲解

mvr三效蒸发器工作原理讲解
MVR(Mechanical Vapor Recompression)三效蒸发器是一种利用机械压缩蒸汽来提高蒸发器效率的设备。

其工作原理可以分为以下几个方面来讲解:
首先,MVR三效蒸发器利用了蒸汽的能量循环利用的原理。

在传统的蒸发过程中,大量的蒸汽会被释放到大气中,造成能量的浪费。

而MVR蒸发器通过将产生的蒸汽再压缩成高温高压的蒸汽再次利用于蒸发过程中,从而提高了能量利用率。

其次,MVR蒸发器利用了多效蒸发的原理。

它包括了多个蒸发效应器,每个效应器的温度和压力都不同,通过将蒸汽从一个效应器传导到另一个效应器,从而实现了能量的级联利用,提高了蒸发效率。

另外,MVR蒸发器通过机械压缩蒸汽的方式,将低温低压的蒸汽压缩成高温高压的蒸汽,这种高温高压的蒸汽可以更充分地利用于蒸发过程,从而在相同能量输入的情况下实现更高的蒸发效率。

此外,MVR蒸发器还可以通过控制蒸汽压缩的工作参数,如温
度、压力等,来实现对蒸发过程的精确控制,提高了生产过程的稳定性和可控性。

总的来说,MVR三效蒸发器通过循环利用蒸汽能量、多效蒸发和机械压缩蒸汽等原理,实现了对蒸发过程的高效利用,从而节约能源、降低生产成本,是一种高效节能的蒸发设备。

苹果汁浓缩过程中三效并流蒸发器的设计方案

苹果汁浓缩过程中三效并流蒸发器的设计方案

苹果汁浓缩过程中三效并流蒸发器的设计方案1 设计说明书在制作果汁中,待处理好原理后,需要将果汁进行浓缩。

现以每天72吨(按8h /天计)的流量将苹果汁固形物为12%的溶液浓缩到40%,原料液在第一效的沸点下加入,料液比热容为()3.20/kJ kg ⋅℃;各效蒸发器中溶液的平均密度分别为:311100/kg m ρ=,321250/kg m ρ=,331300/kg m ρ=。

加热蒸汽绝压为500kPa ,冷凝器的绝压为20kPa 。

根据经验,取各效蒸发器的总传热系数分别为:()211500/K W m =⋅℃,()221000/K W m =⋅℃,()23600/K W m =⋅℃。

各效加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出,各效传热面积相等,并忽略热损失,不考虑液柱静压对沸点的影响。

试设计一合适的三效并流蒸发系统满足生产要求。

2 主要参数说明处理能力:每天72吨(按8h /天计)苹果汁。

设备型式:中央循环管式蒸发器 操作条件:①将苹果汁固形物为12%的溶液浓缩到40%,原料液温度为第一效沸点温度,料液比热容为()3.20/kJ kg ⋅℃②加热蒸汽绝压为500kPa ,冷凝器的绝压为20kPa 。

③各效蒸发器中溶液的平均密度分别为:311100/kg m ρ=,321250/kg m ρ=,331300/kg m ρ=,各效蒸发器的总传热系数分别为:()211500/K W m =⋅℃,()221000/K W m =⋅℃,()23600/K W m =⋅℃。

④各效加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出,各效传热面积相等,并忽略热损失,不考虑液柱静压对沸点的影响。

3 设计计算多效蒸发工艺计算的主要依据是物料衡算、热量衡算及传热速率方程。

计算的主要项目有:加热蒸汽的消耗量,各效溶剂蒸发量以及各效的传热面积。

计算的已知参数包括:料液的流量、温度和组成,加热蒸汽的压力和冷凝器中的压力等。

3.1设计方案的确定随着工业技术的发展,蒸发设备的结构与形式亦不断改进和创新,其种类繁多,结构各异。

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目录第一章前言 (2)§1.1 概述 (2)§1.1.1蒸发及蒸发流程 (2)§1.1.2 蒸发操作的分类 (2)§1.1.3 蒸发操作的特点 (2)§1.1.4蒸发设备—蒸发器 (3)§1.1.5蒸发设备的要求 (3)§1.1.6 蒸发设备的选型 (4)第二章蒸发器装置设计任务 (4)§2.1设计题目 (4)§2.2设计任务及操作条件 (4)§2.3设备型号 (5)第三章蒸发工艺设计计算 (5)§3.1各效蒸发量和完成液浓度的计算 (5)§3.2各效溶液沸点和有效温度差的确定 (6)§3.2.1各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失∆' (7)§3.2.2各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失 (7)§3.2.3由经验不计流体阻力产生压降所引起的温度差损失 (8)§3.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 (8)§3.4蒸发器的传热面积 (10)§3.5有效温差的再分配 (10)§3.5.1重新分配各效的有效温度差 (10)§35.2重复上述计算步骤 (11)§3.6计算结果列表 (13)第四章蒸发器工艺尺寸计算 (13)§4.1加热管的选择和管数的初步估计 (13)§4.1.1 加热管的选择和管数的初步估计 (13)§4.1.2 循环管的选择 (14)§3.1.3 加热室直径及加热管数目的确定 (14)§4.1.4 分离室直径与高度的确定 (14)§4.2 接管尺寸的确定 (15)§4.2.1 溶液进出 (15)§4.2.2 加热蒸气进口与二次蒸汽出口 (16)§4.2.3 冷凝水出口 (16)第五章蒸发装置的辅助设备 (16)§5.1气液分离器 (16)§5.2蒸汽冷凝器 (16)§5.2.1 冷却水量 (17)§5.2.2 计算冷凝器的直径 (17)§5.2.3 淋水板的设计 (17)§5.3泵的选型 (17)§5.3.1离心泵的选择 (17)§5.3.2预热器的选择 (18)第六章主要设备强度计算及校核 (18)第七章参考文献 (19)第八章课程设计心得 (20)符号说明希腊字母:c——比热容,KJ/(Kg.h) α――对流传热系数,W/m2.℃d——管径,m Δ――温度差损失,℃D——直径,m η――误差,D——加热蒸汽消耗量,Kg/h η――热损失系数,f——校正系数,η――阻力系数,F——进料量,Kg/h λ――导热系数,W/m2.℃g——重力加速度,9.81m/s2 μ――粘度,Pa.sh——高度,m ρ――密度,Kg/m3H——高度,m ∑――加和k——杜林线斜率φ――系数K——总传热系数,W/m2.℃L——液面高度,m 下标:1,2,3――效数的序号,0――进料的L——加热管长度,m n——第n效L——淋水板间距,m i――内侧n——效数m――平均p——压强,Pa o――外侧q——热通量,W/m2 p――压强Q——传热速率,W s――污垢的r——汽化潜热,KJ/Kg w――水的R——热阻,m2.℃/W w――壁面的S——传热面积,m2 W——蒸发量,Kg/ht——管心距,m W——质量流量,Kg/hT——蒸汽温度,℃上标:′:二次蒸汽的u——流速,m/s 上标:′:因溶液蒸汽压而引起的U——蒸发强度,Kg/m2.h 上标:〞:因液柱静压强而引起的V——体积流量,m3/h 上标:'〞:因流体阻力损失而引起的x——溶剂的百分质量,%第一章前言§1.1 概述§1.1.1 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。

蒸发的目的是为了使溶液中的溶剂汽化,故溶剂应具有挥发性而溶液中的溶质则是不挥发的。

蒸发操作广泛用于浓缩各种不挥发性质的水溶液,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,用于获取固体产品。

3、脱除杂质获得纯净的溶剂或半成品。

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为一次蒸汽,从溶液蒸发出来的蒸汽叫做二次蒸汽。

§1.1.2蒸发操作的分类按操作方式可分为连续式或间歇式,工业上大多数蒸发过程为连续稳定操作过程。

按二次蒸汽的利用情况可以分为单效蒸发和多效蒸发,若产生的二次蒸汽不加利用,直接经冷凝器冷凝后排出,这种操作称为单效蒸发。

若把二次蒸汽引至另一操作压力较低的蒸发器作为加热蒸汽,并把若干个蒸发器串联组合使用,这种操作称为多效蒸发。

多效蒸发中,二次蒸汽的潜热得到了较为充分的利用,提高了加热蒸汽的利用率。

按操作压力可以分为常压、加压和减压蒸发。

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汽加以利用。

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。

§1.1.3 蒸发操作的特点从上述对蒸发过程的简单介绍可看出:常见的蒸发,实质上是在间壁两侧分别有蒸汽冷凝和液体沸腾的传热过程。

所以,蒸发器也就是一种换热器。

然而,与一般的传热过程相比,蒸发需要注意以下特点。

(1)沸点升高蒸发的物料是溶有不挥发性的溶质的溶液,又乌拉尔定律可知;在相同温度下,其蒸汽压较纯溶剂为低,因此,在相同压力下,溶液的沸点就高于纯溶剂的沸点。

当加热蒸汽温度一定时,蒸发溶液时的传热温度差就比蒸发纯溶剂时为小,而溶液的浓度越大,这种影响也越显著。

(2)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汽。

(3)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结垢或者析出结晶;有些热敏性物料在高温下易分解变质等。

如何根据物料的这些特性和工艺要求,选择适宜的蒸发方法和设备,也是蒸发所必须考虑的问题。

4蒸发设备—蒸发器蒸发设备的作用是使进入蒸发器的原料液被加热,部分气化,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00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,接近完成液的浓度且操作稳定。

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(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。

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。

但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。

A升膜式蒸发器B降膜式蒸发器C刮板式蒸发器5 蒸发设备的要求蒸发设备的种类很多,但无论何种类型的蒸发设备,在构造上必须有利于过程的进行。

因此设计蒸发设备时应考虑以下几个因素:1、尽可能提高冷凝和沸腾给热系数。

减缓加热面上污垢的生成速率,保证设备具有较大的传热系数2、能适应溶液的某些特性,如粘性、起泡性、热敏性、腐蚀性等;3、能完善汽化、液的分离;4、能排除溶液在蒸发过程中所析的晶体。

从机械的工艺性、设备的投资、操作费用等角度考虑,蒸发设备的设计还应满足以下几项要求:1、设备的材料消耗少,制造、安装方便合理;2、设备的检修和清洗方便,使用寿命长;3、有足够的机械强度。

6 蒸发设备的选型本次设计要求采用的是三效中央循环管式蒸发器:在选型时应考虑的主要因素有:1、料液的性质;2、工程技术要求,如处理量、蒸发量,安装现场的面积和高度、连续或间歇生产等;3、利用的热源的冷却的情况;4、物料的黏度随蒸发过程中溶液温度、浓度的变化情况等。

结构和原理:其下部的加热室由垂直管束组成,中间由一根直径较大的中央循环管。

当管内液体被加热沸腾时,中央循环管内气液混合物的平均密度较大;而其余加热管内气液混合物的平均密度较小。

在密度差的作用下,溶液由中央循环管下降,而由加热管上升,做自然循环流动。

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。

这种蒸发器结构紧凑,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。

为使溶液有良好的循环,中央循环管的截面积,一般为其余加热管总截面积的40%~100%;加热管的高度一般为1~4m;加热管径多为25~75mm之间。

但实际上,由于结构上的限制,其循环速度一般在0.4~0.5m/s以下;蒸发器内溶液浓度始终接近完成液浓度;清洗和维修也不够方便。

第二节蒸发装置设计任务§2.1设计题目NaOH水溶液蒸发装置是设计§2.2设计任务及操作条件1)设计任务处理量(Fo):34000(Kg/h)料液浓度(Xo):12% 质量分率产品浓度(X3); 50% 质量分率加热蒸汽温度(T1s): 175.1 ℃。

末效冷凝器的温度T3s: 60.1 ℃。

2)操作条件加料方式:三效并流加料原料液温度: 25℃。

各效蒸发器中溶液的平均密度:加热蒸汽压强:850KPa (绝压)冷凝器压强为: 20KPa (绝压)各效蒸发器的总传热系数:K1 =3100W*m2 K-1 K2 =2400W*m2 K-1K3=1600W*m2 K-1 传热面积相等§2.3设备型号:中央循环管式蒸发器第三章 蒸发工艺设计计算图1 三效并流蒸发器§3.1 各效蒸发量和完成液浓度的计算三效蒸发的工艺计算的主要依据是物料衡算和、热量衡算及传热速率方程。

计算的主要项目有:加热蒸气的消耗量、各效溶剂蒸发量以及各效的传热面积。

计算的参数有:料液的流量、温度和浓度,最终完成液的浓度,加热蒸气的压强和冷凝器中的压强等。

蒸发器的设计计算步骤多效蒸发的计算一般采用试算法:(1) 根据工艺要求及溶液的性质,确定蒸发的操作条件(如加热蒸气压强及冷凝器的压强),蒸发器的形式、流程和效数。

(2) 根据生产经验数据,初步估计各效蒸发量和各效完成液的浓度。

(3) 根据经验假设蒸气通过各效的压强降相等,估算个效溶液沸点和有效总温差。

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