多效蒸发计算实例

多效蒸发计算范文

多效蒸发计算范文多效蒸发是一种常用于脱水和浓缩溶液的工艺方法。

它利用多组换热器和蒸发器，在不同压力条件下进行多次蒸发，以达到高效的能量利用和浓缩效果。

下面将详细介绍多效蒸发的计算方法。

蒸发率（E）是指单位时间内蒸发的物料质量。

它可以通过下列公式进行计算：E=Q/A其中，Q表示蒸发器中的蒸发热量，单位为焦耳（J），A表示蒸发器的表面积，单位为平方米（m²）。

其次是蒸发温度的计算。

多效蒸发中，各个蒸发器在不同的压力下进行蒸发，所以需要计算每个蒸发器的蒸发温度。

蒸发温度可以通过下列公式计算：T=T1-ΔT*(n-1)-ΔT1/N*(m-1)其中，T表示蒸发温度，T1表示蒸发器1的温度，ΔT表示每个蒸发器的温度压降，n表示蒸发器的级数，N表示蒸发器总数，m表示当前所在的蒸发器级数。

蒸发器数量的计算可以通过下列公式进行：N = log(D / D1) / log(α)其中，N表示蒸发器数量，D表示溶液初始浓度与最终浓度的比值，D1表示溶液的初始浓度，α表示溶液的浓缩系数。

最后是热效率的计算。

多效蒸发的热效率是指单位蒸发量所需的热量与总热量的比值。

热效率可以通过下列公式计算：η=Q/(Q+QF)其中，η表示热效率，Q表示蒸发器中的蒸发热量，QF表示各种热损失的热量。

除了上述的计算方法，还有一些附加的计算，如换热器的表面积计算和管路的尺寸计算等。

换热器的表面积可以通过下列公式计算：A=Q/(U*ΔTm)其中，A表示换热器的表面积，U表示传热系数，ΔTm表示温度驱动因数。

管路的尺寸计算可以通过下列公式计算：A=m*V/ρ*t其中，A表示管路的截面面积，m表示液体的质量流速，V表示液体的体积流速，ρ表示液体的密度，t表示液体在管路内停留的时间。

综上所述，多效蒸发的计算主要包括蒸发率、蒸发温度、蒸发器数量和热效率的计算。

通过这些计算，可以有效地设计和操作多效蒸发设备，达到预期的脱水和浓缩效果。

多效蒸发计算实例多效蒸发是一种高效的蒸发过程，通过多个蒸发器的多次蒸发使得产生的蒸汽可以循环利用，提高能源利用率。

下面是一个多效蒸发计算的实例，来说明多效蒸发的工作原理和计算方法。

假设有一台多效蒸发装置，用于处理1000 kg/h的食品浆料，浆料中含有75%的水分。

该多效蒸发装置共有3个蒸发器，设定的蒸发温度为80℃。

第一步，我们先计算浆料中水的质量。

由于浆料含水量为75%，所以浆料中的水质量为1000 kg/h * 75% = 750 kg/h。

第二步，我们需要计算每个蒸发器的蒸汽消耗量。

假设第一个蒸发器的效率为80%，第二个蒸发器的效率为70%，第三个蒸发器的效率为60%。

第一个蒸发器的蒸汽消耗量可以通过以下公式计算：Q1=(1-η1)*m其中，Q1为第一个蒸发器的蒸汽消耗量，η1为第一个蒸发器的效率，m为浆料中水的质量。

Q1 = (1 - 80%) * 750 kg/h = 0.2 * 750 kg/h = 150 kg/h第二个蒸发器的蒸汽消耗量可以通过以下公式计算：Q2=(1-η2)*(m-Q1)其中，Q2为第二个蒸发器的蒸汽消耗量，η2为第二个蒸发器的效率，m为浆料中水的质量，Q1为第一个蒸发器的蒸汽消耗量。

Q2 = (1 - 70%) * (750 kg/h - 150 kg/h) = 0.3 * 600 kg/h =180 kg/h第三个蒸发器的蒸汽消耗量可以通过以下公式计算：Q3=(1-η3)*(m-Q1-Q2)其中，Q3为第三个蒸发器的蒸汽消耗量，η3为第三个蒸发器的效率，m为浆料中水的质量，Q1为第一个蒸发器的蒸汽消耗量，Q2为第二个蒸发器的蒸汽消耗量。

Q3 = (1 - 60%) * (750 kg/h - 150 kg/h - 180 kg/h) = 0.4 *420 kg/h = 168 kg/h第三步，我们需要计算多效蒸发装置的总蒸汽消耗量。

总蒸汽消耗量等于各个蒸发器的蒸汽消耗量之和。

多效蒸发

t i −1 − t i ri
/
若考虑稀释热和热损失，每效乘以热利用系数
η = 0.96 ~ 0.98 对NaOH η = 0.98 − 0.007 Δx
其中 t i -1 − t i ri
/
Δx — 溶液浓度变化
= β i — 自蒸发系数
C i ( t i -1 − t i ) — 1kg溶液进入 i效时因温度降低放出的热 ri — 产生1kg二次蒸汽需热 ⎧高于沸点 β > 0 ⎪ 故比值：表1kg二次蒸汽需吸收热量 ⎨沸点进料 β = 0 ⎪冷液进料 β < 0 ⎩
点击这里看大图
/
= 130 − 50 = 70 o C
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3. 蒸发器的生产能力和生产强度用速率方程表示生产能力（沸点进料，且无热损失）单效 Q = KSΔt 三效 Q1 = K 1 S1Δt1 Q2 = K 2 S 2 Δt 2 Q3 = K 3 S 3 Δt3 则 Q = Q1 + Q2 + Q3 = KS ( Δt1 + Δt 2 + Δt3 ) = KSΔt 即三效生产能力与单效相同，即单位时间蒸发的水量相同但三效的传热面积为单效的三倍故三效的生产强度（单位时间、单位传热面积蒸发水量） 1 为单效的 3 故：多效蒸发的经济性的提高是以牺牲生产强度为代价实际上若各效 K值视为平均 K S相等，且忽略温度差损失
或总有效温度差
Δt = ∑ Δ t = Δt1 + Δ t 2 + Δt 3
5.由热量衡算计算各效水分蒸发量设蒸汽在冷凝温度下排出，忽略稀释热及热损失一效： Fh 0 + D1 H 1 = D1 hw1 + ( F − W1 ) h1 + W1 H 1 D1 ( H 1 − hw1 ) = ( F − W1 ) h1 − Fh 0 + W1 H 1 其中 ( H 1 − hw1 ) = r1 — 蒸汽汽化热 h 0 = C0t0 h 1 = C1t1 H 1 − C w t1 = r1 — 二次蒸汽汽化热

多效蒸发器设计计算

多效蒸发器设计计算Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT多效蒸发器设计计算（一）蒸发器的设计步骤多效蒸发的计算一般采用迭代计算法（1）根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸汽压强及冷凝器压强）、蒸发器的形式（升膜蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、刮膜蒸发器）、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组成。

（3）根据经验，假设蒸汽通过各效的压强降相等，估算各效溶液沸点和有效总温差。

（4）根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。

（5）根据传热速率方程计算各效的传热面积。

若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤（3）至（5），直到所求得的各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。

（二）蒸发器的计算方法下面以三效并流加料的蒸发装置为例介绍多效蒸发的计算方法。

1.估值各效蒸发量和完成液组成总蒸发量（1-1）在蒸发过程中，总蒸发量为各效蒸发量之和W = W1 + W2 + … + W n （1-2）任何一效中料液的组成为（1-3）一般情况下，各效蒸发量可按总政发来那个的平均值估算，即（1-4）对于并流操作的多效蒸发，因有自蒸发现象，课按如下比例进行估计。

例如，三效W1：W2：W3=1：：（1-5）以上各式中 W — 总蒸发量，kg/h ；W 1，W 2 ，… ，W n — 各效的蒸发量，kg/h ；F — 原料液流量，kg/h ；x 0, x 1,…, x n — 原料液及各效完成液的组成，质量分数。

2.估值各效溶液沸点及有效总温度差欲求各效沸点温度，需假定压强，一般加热蒸汽压强和冷凝器中的压强（或末效压强）是给定的，其他各效压强可按各效间蒸汽压强降相等的假设来确定。

即（1-6）式中 — 各效加热蒸汽压强与二次蒸汽压强之差，Pa ；— 第一效加热蒸汽的压强，Pa ；— 末效冷凝器中的二次蒸汽的压强，Pa 。

多效蒸发的计算

某制浆造纸厂采用六效板式降膜蒸发系统从制浆车间提取的黑液浓度为15温度为70经与二效浓黑液配浓后进入四效闪蒸器再进人五效闪蒸器然后打人六效从六效开始采用全逆流流程如图4进效稀黑液浓度为18出效稀黑液浓度为65加热蒸汽温度为140末效分离室真空度为91kpa假设各效热损失不计各效冷凝水都在饱和温度下排出各效传热系数分别为7001400160019001900l900w以100000kgh进料为基黑液配浓及闪蒸复杂流程解
估算： f=0.0162 ×T2/r×△i 式中： f：假设压强下黑液由于蒸汽压下降而引起的沸点
升高 T：假设压强下黑液的饱和温度 r：黑液在饱和温度下的冷凝热 △i：黑液在常压下的沸点升高因此， △1=15.60℃ △2=7.15℃ △3=4.63℃ △4=3.56℃ △5=2.58℃ △6=1.77℃ 设由于二次蒸汽在管路中阻力引起的温度差损
Ci=2.016X+4.186（1-X）其中 X 是溶液的质量分数
同理对其他效热量衡算得：
L3 C3 T3+（L2-30769） 2236.8=（L3-L2）（2660+1.884 8.86）+ L2 C2 T2
L4 C4 T4+（L3-L2） 2284=（L4-L3）（2639.6+1.884 6.54）+ L3 C3 T3
将多个蒸发器串联起来，前一个蒸发器的二次蒸汽作为下一个蒸发器的加热蒸汽，下一个蒸发器的加热室便是前一个蒸发器的冷凝器，这便是多效蒸发的原理。蒸发同样数量的水分采用多效时所需要的生蒸汽量将远较单效时为小，因此提高了生蒸汽的利用率。多效蒸发中物料与二次蒸汽的流向可有并流，逆流，平流，混流等多种组合。下图便是蒸发流程示意图：
汽温度计算 T1′=104.81℃ T1=104.81+16.6=121.41℃ △t1=18.59℃ 同理，T2′=85.95℃ T2=94.1℃ △t2=10.71℃ T3′=73.37℃ T3=79℃ △t3=6.95℃ T4′=62.16℃ T4=66.72℃ △t4=6.65℃ T5′=52.57℃ T5=56.15℃ △t5=6.01℃ T6′=45.8℃ T6=47.57℃ △t6=5℃ ③各效蒸发量和加热蒸汽消耗量的计算根据热量守恒对一效进行热量衡算得： 2144D+L2 C2 T2=（L2-L1）(2683.4+1.884 16.6)+L1

多效蒸发计算

量浓度变化。
－溶液的质
3. 总有效温度差 t 及各效溶液的沸点
多效蒸发系统的总有效温度差计算式为
t T1 Tk
n i
i 1
； T1,Tk
－分别加热
n
蒸汽和冷凝器中的温度，℃； i 1 2 ... i i 1
n
多效蒸发系统中温度差损失总和
i ，任一效温差损失之和为：
i 1
i 'i ''i ''i'
各效溶液沸点为：
t1 T1' 1 t2 T2' 2......tn Tk n
4. 有效温度差在各效中的分配根据操作情况自动调节，不能任意规定。以三效为例，说明温差在各效的中分配情况：
（5）
提高原料液温度进第一效蒸发器生蒸汽、汽化潜热产生第一效二次蒸汽
由此可得：第 i 效 Q1 D1r1 (FC po－W1C pw W2C pw ... Wi1C pw)(ti ti1 ) Wi ri' (6)
由（6）可以得：
Wi

Di
ri ri'
(FC po
（1）忽略蒸发系统的热损失，对第一效进行焓衡算：
Fho D1 (H1 hw ) (F W1)h1 W1H1'
（3）
若溶液的稀释热可以忽略，此时溶液的焓可用比热来计算，即 ho C poto , h1 C p1t1 ；加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出，则 H1 hw r(生蒸汽的汽化热[kJ kg])
（2）写成
Q1 K1

S
t1'
Q2 K2

多效蒸发

Δp = p1 − p3/ 3
第一效二次蒸汽二效三效
p1/ = p1 − Δp p2 / = p1 − 2Δp
⎫ ⎪⎪ ⎬
由此查得
⎪⎪⎨⎧TT21
/ /
p3/ = p1 − 3Δp
⎪ ⎪⎭
⎪⎪⎩T3 /
⑵由各效浓度查表，并经计算求得各效操作压强下溶液的沸点
升高及温度差损失 Δ/、Δ//、Δ///
第三节. 多效蒸发
在多效蒸发中，把第一效的加热蒸汽称 — 生蒸汽，蒸发后产生的蒸汽 — 二次蒸汽，把二次蒸汽引入下一效作加热蒸汽，这就要求下一效蒸发室的压强和溶液的沸点都较前一效低，则二次蒸汽才可起到加热作用，即后一效的加热室作为前一效二次蒸汽的冷凝器，这样一个个串联起来，只用一次生蒸汽，即可进行多次蒸发，提高了生蒸汽的利用率。如忽略热损失及温度差损失，且沸点进料，理论上讲，每一效 1公斤生蒸汽可蒸发1公斤水
⎫ ⎪⎪ ⎬ ⎪
⎪⎧Δt1 /
⎪
=
S1Δt1
S
→
⎪⎨Δt2 /
⎪
=
S2Δt2
S
⎪⎭
⎪⎪⎩Δt3 /
=
S3Δt3
S
式中 S1、S2、S3、Δt1、Δt2、Δt3前已求出
S如下求出
∑ 总有效温差 Δt = Δt1/ + ΔS2Δt2 + S3Δt3
S
S
S
= S1Δt1 + S2Δt2 + S3Δt3
∑ ∑ 总有效温度差 Δt = ΔtT − Δ = ( T1 − T3/ ) − Δ
各效有效温度差 Δt1 = T1 − t1 Δt2 = T2 − t2 = T1/ − t1 − 1 Δt3 = T3 − t3 = T2 / − t3 − 1

5-1-4-1多效蒸发的计算

W2=[2D2+(Fcp0-W1cpw)2 ]h2 =[2(W1-E1)+(Fcp0-W1cpw)2 ]h2
=[2(A1D1+B1-E1)+(Fcp0-(A1D1+B1)cpw)2 ]h2
= A2D1+B2 Wn=AnD1+Bn 相加得到：
n n n
a D B b W A
i 1 i i 1
(3)第一效的加热蒸汽温度为103℃，查得相应的汽化热
的二次蒸汽量。除第一效外，一般为0.0025~0.025； —— 沸点进料i=0； ——逆流进料i＜0
（3）计入热损和浓缩热，用hi表示，其值为 0.96~0.98，称热能利用系数。 Wi=[iDi+(Fcp0-W1cpw -W2cpw -…-Wi-1cpw)i ]hi
逐效应用：
4
W1=(1D1+Fcp01 )h1=A1D1+B1
H i c pWTi
i Di ( Fc p 0 W1 c pW W 2 c pW W i 1 c pW ) i
讨论：
ri i （1） ri' ，称蒸发系数，其值接近于1，一般为 0.95~0.99；
3
（2） i

t i 1 t1 ri'
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
，称自蒸发系数，理解为自蒸发产生
1
对溶质作物料衡算：
Fw0=(F-W1)w1=(F-W1-W2)w2=…=(F-W1-…-Wn)wn= (F-W)wn
Fw0 w1 = F - W1 Fw0 , w2 = F - W1 - W2 Fw0 Fw0 , wn = = F - W1 - - Wn F - W

多效蒸发器设计计算

（一）蒸发器的设计步骤多效蒸发的计算一般采用迭代计算法（1）根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸汽压强及冷凝器压强）、蒸发器的形式（升膜蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、刮膜蒸发器）、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组成。

（3）根据经验，假设蒸汽通过各效的压强降相等，估算各效溶液沸点和有效总温差。

（4）根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。

（5）根据传热速率方程计算各效的传热面积。

若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤（3）至（5），直到所求得的各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。

（二）蒸发器的计算方法下面以三效并流加料的蒸发装置为例介绍多效蒸发的计算方法。

1.估值各效蒸发量和完成液组成总蒸发量（1-1）在蒸发过程中，总蒸发量为各效蒸发量之和W = W1 + W2+ … + Wn（1-2）任何一效中料液的组成为（1-3）一般情况下，各效蒸发量可按总政发来那个的平均值估算，即（1-4）对于并流操作的多效蒸发，因有自蒸发现象，课按如下比例进行估计。

例如，三效W1：W2：W3=1：：（1-5）以上各式中W —总蒸发量，kg/h；W 1，W2，… ，Wn—各效的蒸发量，kg/h；F —原料液流量，kg/h；x 0, x1,…, xn—原料液及各效完成液的组成，质量分数。

2.估值各效溶液沸点及有效总温度差欲求各效沸点温度，需假定压强，一般加热蒸汽压强和冷凝器中的压强（或末效压强）是给定的，其他各效压强可按各效间蒸汽压强降相等的假设来确定。

即（1-6）式中—各效加热蒸汽压强与二次蒸汽压强之差，Pa；—第一效加热蒸汽的压强，Pa；—末效冷凝器中的二次蒸汽的压强，Pa。

多效蒸发中的有效传热总温度差可用下式计算：（1-7）式中—有效总温度差，为各效有效温度差之和，℃；—第一效加热蒸汽的温度，℃；—冷凝器操作压强下二次蒸汽的饱和温度，℃；—总的温度差损失，为各效温度差损失之和，℃。

多效蒸发计算实例

物料衡算
Fx0=(F-W1)w1=(F-W1-W2)w2=…=(F-W1-…-Wn)wn
w1
=
Fw0 F -W1
,
w2
=
F
Fw0 -W1 -W2
wi
=
F
Fw0 -W1 --Wi
,
wn
=
F
Fw0 -W1 --Wn
=
Fw0 F -W
W为总蒸发水量 W = F (1 - w0 ) wn
热量衡算（不计热损）:
10
精品课件！
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tm3
Hale Waihona Puke D3r3 K3S3
1.78 2320.21000 1100 400

9.4o C
第三效的温差损失： 3=1+3=4℃
第三效的二次蒸汽的温度： T3’=74.7-9.4-4=61.3℃
13
类推： W2

H2 c pwT2
H
' 2

c pwt2
D2
(Fc p0
W1c pw )
t1 t2
H
' 2

c
pw t 2
Wi

Hi c pWTi
H
' i

c pWti
Di
(Fc p0
W1c pW
W2c pW
Wi1c pW )
ti1 ti
H
' i

c pWti
i Di (Fc p0 W1c pW W2c pW Wi1c pW ) i
讨论：（10）.95i~0.，9rr9ii'称；蒸发系数，其值接近于1，一般为

多效蒸发器设计计算

多效蒸发器设计计算（一）蒸发器的设计步骤多效蒸发的计算一般采用迭代计算法（1）根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸汽压强及冷凝器压强）、蒸发器的形式（升膜蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、刮膜蒸发器）、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组成。

（3）根据经验，假设蒸汽通过各效的压强降相等，估算各效溶液沸点和有效总温差。

（4）根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。

（5）根据传热速率方程计算各效的传热面积。

若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤（3）至（5），直到所求得的各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。

（二）蒸发器的计算方法下面以三效并流加料的蒸发装置为例介绍多效蒸发的计算方法。

1. 估值各效蒸发量和完成液组成总蒸发量W =F （1-西）X i在蒸发过程中，总蒸发量为各效蒸发量之和W = W 1 + W 2 + …+ W（1-2 ）任何一效中料液的组成为Fx oxi 'F -W 1-W 2-…Wi般情况下，各效蒸发量可按总政发来那个的平均值估算，即（1-4）因有自蒸发现象，课按如下比例进行估计。

例如,（1-5）以上各式中W —总蒸发量，kg/h ;W 1，W 2，…，Wi —各效的蒸发量，kg/h ; F —原料液流量，kg/h ; X 0,为,…,X n —原料液及各效完成液的组成，质量分数。

2. 估值各效溶液沸点及有效总温度差欲求各效沸点温度，需假定压强，一般加热蒸汽压强和冷凝器中的压强（或末效压强）是给定的，其他各效压强可按各效间蒸汽压强降相等的假设来确定。

即“ n （1-6）式中p —各效加热蒸汽压强与二次蒸汽压强之差，Pa ；»—第一效加热蒸汽的压强，Pa ；(1-1 )(1-3)W 」对于并流操作的多效蒸发,三效 W1: W2: W3=1: 1.1 : 1.2p k—末效冷凝器中的二次蒸汽的压强，Pa。

多效蒸发器设计计算

多效蒸发器设计计算Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】多效蒸发器设计计算（一）蒸发器的设计步骤多效蒸发的计算一般采用迭代计算法（1）根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸汽压强及冷凝器压强）、蒸发器的形式（升膜蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、刮膜蒸发器）、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组成。

（3）根据经验，假设蒸汽通过各效的压强降相等，估算各效溶液沸点和有效总温差。

（4）根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。

（5）根据传热速率方程计算各效的传热面积。

若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤（3）至（5），直到所求得的各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。

（二）蒸发器的计算方法下面以三效并流加料的蒸发装置为例介绍多效蒸发的计算方法。

1.估值各效蒸发量和完成液组成总蒸发量（1-1）在蒸发过程中，总蒸发量为各效蒸发量之和W = W 1 + W 2 + … + W n （1-2）任何一效中料液的组成为（1-3）一般情况下，各效蒸发量可按总政发来那个的平均值估算，即（1-4）对于并流操作的多效蒸发，因有自蒸发现象，课按如下比例进行估计。

例如，三效W1：W2：W3=1：：（1-5）以上各式中 W — 总蒸发量，kg/h ；W 1，W 2 ，… ，W n — 各效的蒸发量，kg/h ；F — 原料液流量，kg/h ；x 0, x 1,…, x n — 原料液及各效完成液的组成，质量分数。

2.估值各效溶液沸点及有效总温度差欲求各效沸点温度，需假定压强，一般加热蒸汽压强和冷凝器中的压强（或末效压强）是给定的，其他各效压强可按各效间蒸汽压强降相等的假设来确定。

即（1-6）式中 — 各效加热蒸汽压强与二次蒸汽压强之差，Pa ；— 第一效加热蒸汽的压强，Pa ；— 末效冷凝器中的二次蒸汽的压强，Pa 。

多效蒸发工艺设计计算

目录第一章前言§1·1 概述`第二章蒸发工艺设计计算§2·1蒸浓液浓度计算§2·2溶液沸点和有效温度差的确定§2·2·1各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失 /§2·2·2各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失§2·2·3由经验不计流体阻力产生压降所引起的温度差损失§2·3 加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算§2·4 蒸发器的传热面积和有效温度差在各效中的分布以及传热系数K的确定§2·5 温差的重新分配与试差计算§2·5·1重新分配各效的有效温度差，§2·5·2重复上述计算步骤§2·6计算结果列表第三章 NaOH溶液的多效蒸发优化程序部分§3·1 具体的拉格朗日乘子法求解过程§3·2 程序内部变量说明§3·3 程序内容：§3·4 程序优化计算结果§3·5 优化前后费用比较第四章蒸发器工艺尺寸计算§4·1 加热管的选择和管数的初步估计§4·1·1 加热管的选择和管数的初步估计§4·1·2 循环管的选择§4·1·3 加热室直径及加热管数目的确定§4·1·4 分离室直径与高度的确定§4·2 接管尺寸的确定§4·2·1 溶液进出§4·2·2 加热蒸气进口与二次蒸汽出口§4·2·3 冷凝水出口第五章、蒸发装置的辅助设备§5·1 气液分离器§5·2 蒸汽冷凝器§5·2·1 冷却水量§5·2·2 计算冷凝器的直径§5·2·3 淋水板的设计§5·3泵选型计算§5·4预热器的选型第六章主要设备强度计算及校核§6·1蒸发分离室厚度设计§6·2加热室厚度校核第七章小结与参考文献：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，mΔ――温度差损失，℃D——直径，mη――误差，D——加热蒸汽消耗量，Kg/hη――热损失系数，f——校正系数，η――阻力系数，F——进料量，Kg/hλ――导热系数，Ｗ/m2.℃g——重力加速度，9.81m/s2μ――粘度，Pa.sh——高度，mρ――密度，Kg/m3H——高度，mk——杜林线斜率K——总传热系数，W/m2.℃∑――加和L——液面高度，mφ――系数L——加热管长度，mL——淋水板间距，m 下标：n——效数1,2,3――效数的序号n——第n效0――进料的p——压强，Pa i――内侧q——热通量，W/m2m――平均Q——传热速率，W o――外侧r——汽化潜热，KJ/Kg p――压强R——热阻，m2.℃/W s――污垢的S——传热面积，m2w――水的t——管心距，m w――壁面的T——蒸汽温度，℃u——流速，m/sU——蒸发强度，Kg/m2.h上标：V——体积流量，m3/h′：二次蒸汽的W——蒸发量，Kg/h′：因溶液蒸汽压而引起的W——质量流量，Kg/h 〞：因液柱静压强而引起的x——溶剂的百分质量,％：因流体阻力损失而引起的第一章前言§1·1概述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。

多效蒸发计算实例

实例二：某食品加工厂的果汁浓缩
蒸发水量：10m³/h
蒸汽消耗量：120kg/h
果汁处理量：50m³/h
蒸发效率：85%
计算结果：每小时浓缩10m³果汁，需要消耗120kg蒸汽，蒸发效率达到85%。
实例三：某造纸厂的纸浆浓缩
蒸发水量：20m³/h
蒸发效率：90%
纸浆处理量：80m³/h
蒸汽消耗量：200kg/h
加热蒸汽消耗量（kg）=（D-d）×4600×1000×（t2-t1）/（18×1000）
计算实例
假设溶液的沸点温度为120℃，加热蒸汽的进口温度为150℃，其他条件同上，则加热蒸汽消耗量为384 kg。
蒸发器传热面积的计算
蒸发器传热面积的计算公式
传热面积（m²）=（D-d）×4600×1000× （t2-t1）/（18×1000×Δtm）
蒸发量（kg/h）=（D-d）×4600×1000/（18×1000）
计算实例
假设某溶液的密度为1200 kg/m³，水的密度为997 kg/m³，水的沸点下汽化热为4072 kJ/kg，水的汽化潜热为2260 kJ/kg，则蒸发量为528 kg/h。
加热蒸汽消耗量的计算
加热蒸汽消耗量的计算公式
多效蒸发计算实例
conte发计算方法 • 多效蒸发计算实例 • 多效蒸发器的选择与设计 • 多效蒸发的操作与优化 • 多效蒸发的应用前景与挑战
01 多效蒸发原理简介
多效蒸发的定义
定义
多效蒸发是将多个蒸发器串联起来，前一蒸发器的出口蒸汽作为下一蒸发器的入口蒸汽，以达到节约能源、提高蒸发效率的一种蒸发操作。
多效蒸发在工业中的应用
应用领域
多效蒸发广泛应用于化工、制药、食品、造纸等工业领域，用于处理大量的溶液，如海水淡化、废水处理等。

多效蒸发器设计计算

多效蒸发器设计计算（一）蒸发器的设计步骤多效蒸发的计算一般采用迭代计算法（1）根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸汽压强及冷凝器压强）、蒸发器的形式（升膜蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、刮膜蒸发器）、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组成。

（3）根据经验，假设蒸汽通过各效的压强降相等，估算各效溶液沸点和有效总温差。

（4）根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。

（5）根据传热速率方程计算各效的传热面积。

若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤（3）至（5），直到所求得的各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。

（二）蒸发器的计算方法下面以三效并流加料的蒸发装置为例介绍多效蒸发的计算方法。

1. 估值各效蒸发量和完成液组成W F（1 ^0）总蒸发量x i （1-1 ）在蒸发过程中，总蒸发量为各效蒸发量之和W = W1 + W2 + …+ W n (1-2 )任何一效中料液的组成为般情况下，各效蒸发量可按总政发来那个的平均值估算，即W W in对于并流操作的多效蒸发，因有自蒸发现象，课按如下比例进行估计。

例如, 三效 W1 :W2 : W3=1 : 1.1 : 1.2(1-5)以上各式中 W —总蒸发量，kg/h ;W 1，W 2 ,…，W n —各效的蒸发量，kg/h ;F —原料液流量，kg/h ;X 0, X 1,…,X n —原料液及各效完成液的组成，质量分数。

2. 估值各效溶液沸点及有效总温度差欲求各效沸点温度，需假定压强，一般加热蒸汽压强和冷凝器中的压强(或末效压强)是给定的，其他各效压强可按各效间蒸汽压强降相等的假设来确定。

即p p 1p knp式中 —各效加热蒸汽压强与二次蒸汽压强之差，Pa ；—第一效加热蒸汽的压强，Pa ；多效蒸发中的有效传热总温度差可用下式计算:Fx oX iF W i W 2 W i(1-3 )(1-4)(1-6 )p k—末效冷凝器中的二次蒸汽的压强, Pa 。

多效蒸发系统能量平衡以及能量效率计算方法

Q2.2= G2.1·C2.1·△t2.2 =56×103×4.186×(45-0)
=10548720 (kJ) （4）污冷凝水带出的热量 Q2.3
Q2.3= G1.7·i2.3’
=2933.3×326.57
=957928 (kJ) （5）不凝气及散热损失热量 Q2.4
Q2.4= Q1.7+ Q2.1-( Q2.2+ Q2.3) =7735992+4688320-(10548720+957928)
=9546297 (kJ) （3）浓黑液带出热量 Q1.3 的计算：
C1.3=(0.95-0.0052b1.3)×4.186 =(0.98-0.0052×42)×4.186 =3.188 (kJ/kg·℃)
进效黑液固形物 D1.1=G1.1·b1.1 =13200×9％
=1188 (kg) 出效浓黑液量 G1.3=D1.1/b1.3
=1188÷42%
=2828.57(kg) Q1.3= G1.3·C1.3·△t
=2828.57×3.188×(105-0)
=946836 (kJ) （4）清洁冷凝水带走的热量 Q1.4
Q1.4= G1.2·ρ1.2·i’ =1829.2×1.9074×583.8
=2036888 (kJ) （5）II、III、IV、V 效污冷凝水带出的热量 Q1.5
半浓黑液的流量 G 半=D1.1/b 半 =1188÷27%
=4400(kg) ①I 效、II 效的蒸发水量 GI、GII
假设 I 效、II 效的蒸发水量相等（即为 II 效、III 效的污冷凝液） GI=GII=（G 半-G1.3）/2
= (4400-2828.57)/2
= 785.72 (kg) ②III 效、IV 效、V 效的蒸发水量 GIII、GIV、G1.7

多效蒸发器设计计算

多效蒸发器设计计算（一）蒸发器的设计步骤多效蒸发的计算一般采用迭代计算法根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸汽压强及冷凝器压强）、蒸发器的形式（升膜蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、刮膜蒸发器）、流程和效数。

根据生产经验数据，初步估计各效蒸发量和各效完成液的组成。

根据经验，假设蒸汽通过各效的压强降相等，估算各效溶液沸点和有效总温差。

根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。

根据传热速率方程计算各效的传热面积。

若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤（3）至（5），直到所求得的各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。

蒸发器的计算方法下面以三效并流加料的蒸发装置为例介绍多效蒸发的计算方法。

1.估值各效蒸发量和完成液组成总蒸发量（1-1）在蒸发过程中，总蒸发量为各效蒸发量之和W = W 1 + W 2 + … + W n （1-2）任何一效中料液的组成为（1-3）一般情况下，各效蒸发量可按总政发来那个的平均值估算，即（1-4）对于并流操作的多效蒸发，因有自蒸发现象，课按如下比例进行估计。

例如，三效W1：W2：W3=1：：（1-5）以上各式中 W — 总蒸发量，kg/h ；W 1，W 2 ，… ，W n — 各效的蒸发量，kg/h ；F — 原料液流量，kg/h ；x 0, x 1,…, x n — 原料液及各效完成液的组成，质量分数。

2.估值各效溶液沸点及有效总温度差欲求各效沸点温度，需假定压强，一般加热蒸汽压强和冷凝器中的压强（或末效压强）是给定的，其他各效压强可按各效间蒸汽压强降相等的假设来确定。

即（1-6）式中 — 各效加热蒸汽压强与二次蒸汽压强之差，Pa ；)110x x F W -=（n W W i =i i W W W F Fx x Λ---=210n p p p k '-=∆1p ∆— 第一效加热蒸汽的压强，Pa ；— 末效冷凝器中的二次蒸汽的压强，Pa 。

多效蒸发器设计计算

多效蒸发器设计计算（一）蒸发器的设计步骤多效蒸发的计算一般采用迭代计算法（1）根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸汽压强及冷凝器压强）、蒸发器的形式（升膜蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、刮膜蒸发器）、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组成。

（3）根据经验，假设蒸汽通过各效的压强降相等，估算各效溶液沸点和有效总温差。

（4）根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。

（5）根据传热速率方程计算各效的传热面积。

若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤（3）至（5），直到所求得的各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。

（二）蒸发器的计算方法下面以三效并流加料的蒸发装置为例介绍多效蒸发的计算方法。

1.估值各效蒸发量和完成液组成总蒸发量（1-1）在蒸发过程中，总蒸发量为各效蒸发量之和W = W 1 + W 2 + … + W n （1-2）)110x x F W -=（任何一效中料液的组成为（1-3）一般情况下，各效蒸发量可按总政发来那个的平均值估算，即（1-4）对于并流操作的多效蒸发，因有自蒸发现象，课按如下比例进行估计。

例如，三效W1：W2：W3=1：1.1：1.2 （1-5）以上各式中 W — 总蒸发量，kg/h ；W 1，W 2 ，… ，W n — 各效的蒸发量，kg/h ；F — 原料液流量，kg/h ；x 0, x 1,…, x n — 原料液及各效完成液的组成，质量分数。

2.估值各效溶液沸点及有效总温度差欲求各效沸点温度，需假定压强，一般加热蒸汽压强和冷凝器中的压强（或末效压强）是给定的，其他各效压强可按各效间蒸汽压强降相等的假设来确定。

即（1-6）式中 — 各效加热蒸汽压强与二次蒸汽压强之差，Pa ；— 第一效加热蒸汽的压强，Pa ；— 末效冷凝器中的二次蒸汽的压强，Pa 。