蔗糖水溶液雙效蒸發(fā)裝置的設(shè)計論文

1、食品工程原理課程設(shè)計說明書設(shè)計題目： 蔗糖水溶液二效蒸發(fā)裝置的設(shè)計 設(shè)計者：班級 姓名學(xué)號 指導(dǎo)教師：設(shè)計成績： 日期 目 錄1.任務(wù)書32.概述32.1 蒸發(fā)及蒸發(fā)流程32.2 蒸發(fā)操作的分類32.3 蒸發(fā)操作的特點42.4 蒸發(fā)操作的設(shè)備43.雙效蒸發(fā)的工藝計算43.1 蒸發(fā)器的設(shè)計步驟43.2 蒸發(fā)器的計算方法4各效蒸發(fā)量和完成液濃度的估算：4各效溶液沸點及有效總溫差的估算4蒸發(fā)器傳熱面積和有效溫差在各效中的分配：44.加熱室結(jié)構(gòu)尺寸的計算：44.1加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計44.2循環(huán)管的選擇44.3加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定44.4分離室直徑與高度的確定44.5接管尺寸：4溶液進(jìn)

2、口尺寸：4加熱蒸汽與二次蒸汽出口：4冷凝水出口：45. 蒸發(fā)裝置的輔助設(shè)備45.1 氣液分離器45.2蒸汽冷凝器45.3 泵的選型4參考文獻(xiàn)41.任務(wù)書含固形物3.4%（質(zhì)量分率，下同）的蔗糖水溶液，擬經(jīng)二效真空蒸發(fā)裝置進(jìn)行濃縮，要求成品濃度為49%，原料液溫度為第一效沸點（60），加熱蒸汽壓力為500kPa(絕壓)，冷凝器為15kPa（絕壓），日處理量為20000噸/年，日工作時間為24小時，試設(shè)計該蒸發(fā)過程。假定采用中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，雙效并流進(jìn)料，效間流動溫差損失設(shè)為1K，第一效采用自然循環(huán)，傳熱系數(shù)為1200w/(m2·k)，第二效采用強(qiáng)制循環(huán)，傳熱系數(shù)為800w/(m2&#

3、183;k)，各效蒸發(fā)器中料液液面均為1.5m，各效加熱蒸汽的冷凝液均在飽和溫度下排出，并假設(shè)各效傳熱面積相等，忽略熱損失。2.概述2.1 蒸發(fā)及蒸發(fā)流程 蒸發(fā)是采用加熱的方法，使含有不揮發(fā)性雜質(zhì)（如鹽類）的溶液沸騰，除去其中被汽化單位部分雜質(zhì)，使溶液得以濃縮的單元操作過程。 蒸發(fā)操作廣泛用于濃縮各種不揮發(fā)性物質(zhì)的水溶液，是化工、醫(yī)藥、食品等工業(yè)中較為常見的單元操作?；どa(chǎn)中蒸發(fā)主要用于以下幾種目的： 1獲得濃縮的溶液產(chǎn)品； 2、將溶液蒸發(fā)增濃后，冷卻結(jié)晶，用以獲得固體產(chǎn)品，如燒堿、抗生素、糖等產(chǎn)品； 3、脫除雜質(zhì)，獲得純凈的溶劑或半成品，如海水淡化。進(jìn)行蒸發(fā)操作的設(shè)備叫做蒸發(fā)器。蒸發(fā)器內(nèi)要

4、有足夠的加熱面積，使溶液受熱沸騰。溶液在蒸發(fā)器內(nèi)因各處密度的差異而形成某種循環(huán)流動，被濃縮到規(guī)定濃度后排出蒸發(fā)器外。蒸發(fā)器內(nèi)備有足夠的分離空間，以除去汽化的蒸汽夾帶的霧沫和液滴，或裝有適當(dāng)形式的除沫器以除去液沫，排出的蒸汽如不再利用，應(yīng)將其在冷凝器中加以冷凝。蒸發(fā)過程中經(jīng)常采用飽和蒸汽間壁加熱的方法，通常把作熱源用的蒸汽稱做一次蒸汽，從溶液蒸發(fā)出來的蒸汽叫做而次蒸汽。2.2 蒸發(fā)操作的分類按操作的方式可以分為間歇式和連續(xù)式，工業(yè)上大多數(shù)蒸發(fā)過程為連續(xù)穩(wěn)定操作的過程。按二次蒸汽的利用情況可以分為單效蒸發(fā)和多效蒸發(fā)，若產(chǎn)生的二次蒸汽不加利用，直接經(jīng)冷凝器冷凝后排出，這種操作稱為單效蒸發(fā)。若把二次蒸

5、汽引至另一操作壓力較低的蒸發(fā)器作為加熱蒸氣，并把若干個蒸發(fā)器串聯(lián)組合使用，這種操作稱為多效蒸發(fā)。多效蒸發(fā)中，二次蒸汽的潛熱得到了較為充分的利用，提高了加熱蒸汽的利用率。 按操作壓力可以分為常壓、加壓或減壓蒸發(fā)。真空蒸發(fā)有許多優(yōu)點： （1）、在低壓下操作，溶液沸點較低，有利于提高蒸發(fā)的傳熱溫度差，減小蒸發(fā)器的傳熱面積； （2）、可以利用低壓蒸氣作為加熱劑； （3）、有利于對熱敏性物料的蒸發(fā)； （4）、操作溫度低，熱損失較小。 在加壓蒸發(fā)中，所得到的二次蒸氣溫度較高，可作為下一效的加熱蒸氣加以利用。因此，單效蒸發(fā)多為真空蒸發(fā)；多效蒸發(fā)的前效為加壓或常壓操作，而后效則在真空下操作。2.3 蒸發(fā)操作的

6、特點從上述對蒸發(fā)過程的簡單介紹可知，常見的蒸發(fā)時間壁兩側(cè)分別為蒸氣冷凝和液體沸騰的傳熱過程，蒸發(fā)器也就是一種換熱器。但和一般的傳熱過程相比，蒸發(fā)操作又有如下特點:沸點升高 蒸發(fā)的溶液中含有不揮發(fā)性的溶質(zhì)，在港臺壓力下溶液的蒸氣壓較同溫度下純?nèi)軇┑恼魵鈮旱?，使溶液的沸點高于純?nèi)芤旱姆悬c，這種現(xiàn)象稱為溶液沸點的升高。在加熱蒸氣溫度一定的情況下，蒸發(fā)溶液時的傳熱溫差必定小于加熱唇溶劑的純熱溫差，而且溶液的濃度越高，這種影響也越顯著。物料的工藝特性 蒸發(fā)的溶液本身具有某些特性，例如有些物料在濃縮時可能析出晶體，或易于結(jié)垢；有些則具有較大的黏度或較強(qiáng)的腐蝕性等。如何根據(jù)物料的特性和工藝要求，選擇適宜的蒸

7、發(fā)流程和設(shè)備是蒸發(fā)操作彼此必須要考慮的問題。節(jié)約能源 蒸發(fā)時汽化的溶劑量較大，需要消耗較大的加熱蒸氣。如何充分利用熱量，提高加熱蒸氣的利用率是蒸發(fā)操作要考慮的另一個問題。2.4 蒸發(fā)操作的設(shè)備圖1：雙效并流蒸發(fā)設(shè)備蒸發(fā)設(shè)備的作用是使進(jìn)入蒸發(fā)器的原料液被加熱，部分氣化，得到濃縮的完成液，同時需要排出二次蒸氣，并使之與所夾帶的液滴和霧沫相分離。蒸發(fā)的主體設(shè)備是蒸發(fā)器，它主要由加熱室和蒸發(fā)室組成。蒸發(fā)的輔助設(shè)備包括：使液沫進(jìn)一步分離的除沫器，和使二次蒸氣全部冷凝的冷凝器。減壓操作時還需真空裝置。茲分述如下：  由于生產(chǎn)要求的不同，蒸發(fā)設(shè)備有多種不同的結(jié)構(gòu)型式。對常用的間壁傳熱式蒸發(fā)器，按溶

8、液在蒸發(fā)器中的運動情況，大致可分為以下兩大類：（1）循環(huán)型蒸發(fā)器   特點：溶液在蒸發(fā)器中做循環(huán)流動，蒸發(fā)器內(nèi)溶液濃度基本相同,接近于完成液的溫度。操作穩(wěn)定。此類蒸發(fā)器主要有  a.中央循環(huán)式蒸發(fā)器，  b.懸框式蒸發(fā)器， c.外熱式蒸發(fā)器， d.列文式蒸發(fā)器 e.強(qiáng)制蒸發(fā)器。其中，前四種為自然循環(huán)蒸發(fā)器（2）單程型蒸發(fā)器特點：溶液以液膜的形式一次通過加熱室，不進(jìn)行循環(huán)。優(yōu)點：溶液停留時間短，故特別適用于熱敏性物料的  蒸發(fā)；溫度差損失較小，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)較大。缺點：設(shè)計或操作不當(dāng)時不易成膜，熱流量將明顯下降；不適用

9、于易結(jié)晶、結(jié)垢物料的蒸發(fā)。此類蒸發(fā)器主要有 a.升膜式蒸發(fā)器， b. 升膜式蒸發(fā)器， c.刮板式蒸發(fā)器。 本次設(shè)計采用的是中央循環(huán)管式蒸發(fā)器 ：結(jié)構(gòu)和原理：其下部的加熱室由垂直管束組成，中間由一根直徑較大的中央循環(huán)管。當(dāng)管內(nèi)液體被加熱沸騰時，中央循環(huán)管內(nèi)氣液混合物的平均密度較大；而其余加熱管內(nèi)氣液混合物的平均密度較小。在密度差的作用下，溶液由中央循環(huán)管下降，而由加熱管上升，做自然循環(huán)流動。溶液的循環(huán)流動提高了沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，強(qiáng)化了蒸發(fā)過程。這種蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便，傳熱較好，操作可靠等優(yōu)點，應(yīng)用十分廣泛，有“標(biāo)準(zhǔn)蒸發(fā)器”之稱。為使溶液有良好的循環(huán)，中央循環(huán)管

10、的截面積，一般為其余加熱管總截面積的40%100%；加熱管的高度一般為12m；加熱管徑多為2575mm之間。但實際上，由于結(jié)構(gòu)上的限制，其循環(huán)速度一般在0.40.5m/s以下；蒸發(fā)器內(nèi)溶液濃度始終接近完成液濃度；清洗和維修也不夠方便。3.雙效蒸發(fā)的工藝計算多效蒸發(fā)的工藝計算的主要依據(jù)是物料衡算和、熱量衡算及傳熱速率方程。計算的主要項目有：加熱蒸氣（生蒸氣）的消耗量、各效溶劑蒸發(fā)量以及各效的傳熱面積。計算的已知參數(shù)有：料液的流量、溫度和濃度，最終完成液的濃度，加熱蒸氣的壓強(qiáng)和冷凝器中的壓強(qiáng)等。3.1 蒸發(fā)器的設(shè)計步驟蒸發(fā)器的設(shè)計計算步驟多效蒸發(fā)的計算一般采用試算法。根據(jù)工藝要求及溶液的性質(zhì)，確定

11、蒸發(fā)的操作條件（如加熱蒸氣壓強(qiáng)及冷凝器的壓強(qiáng)），蒸發(fā)器的形式、流程和效數(shù)。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，初步估計各效蒸發(fā)量和各效完成液的濃度。（1） 根據(jù)經(jīng)驗假設(shè)蒸氣通過各效的壓強(qiáng)降相等，估算個效溶液沸點和有效總溫差。（2） 根據(jù)蒸發(fā)器的焓衡算，求各效的蒸發(fā)量和傳熱量。（3） 根據(jù)傳熱速率方程計算各效的傳熱面積。若求得的各效傳熱面積不相等，則應(yīng)按下面介紹的方法重新分配有效溫度差，重復(fù)步驟（3)至（5），直到所求得各效傳熱面積相等（或滿足預(yù)先給出的精度要求）為止。3.2 蒸發(fā)器的計算方法各效蒸發(fā)量和完成液濃度的估算：選取的是二效順流加熱的蒸發(fā)裝置。已知條件為：處理能力為F=30000 (T/年),原料液的濃

12、度為3.5，完成液濃度為50?？傉舭l(fā)量 （1-1） 代入數(shù)據(jù)有對于順流操作的多效蒸發(fā)，因為有自蒸發(fā)現(xiàn)象，可按如下比例進(jìn)行估計 W : W =1 ：1.1 （1-2）在蒸發(fā)過程中，總蒸發(fā)量為各效蒸量之和即 W=W + W （1-3）所以由（1-1）、（1-2）及（1-3）分別代入數(shù)據(jù)后可以得出：W=1230 (Kg/h) W=1254 (Kg/h)任何一效i中料液的濃度為 代入數(shù)據(jù)有以上各式中：W-總蒸發(fā)量， Kg/h W-各效蒸發(fā)量，Kg/h F-原料液流量，Kg/h -原料液及各效完成液濃度 （質(zhì)量%）各效溶液沸點及有效總溫差的估算 (1)欲求各效沸點溫度，需假定壓強(qiáng)，一般加熱蒸汽壓強(qiáng)和冷凝

13、器中的壓強(qiáng)是給定的，其他各效壓強(qiáng)可按各效間蒸汽壓強(qiáng)降相等的假設(shè)來確定。即 （1-4） 式中:-各效加熱蒸汽壓強(qiáng)與二次蒸汽壓強(qiáng)之差，Kpa - 第一效加熱蒸汽的壓強(qiáng)，Kpa - 末效冷凝器中的二次蒸汽壓強(qiáng)，Kpa由已知條件可知：P=500 (Kpa) P=15 (Kpa) n=2代入數(shù)據(jù)有： 所以在一效蒸發(fā)裝置中其二次蒸汽壓強(qiáng)為： P=500-242.5=257.5 (Kpa)在末端冷凝裝置中其壓強(qiáng)為：P=15（Kpa） 查附錄表可知蒸汽溫度 ： T=53.9 （） 據(jù)已知條件，假定效間流動溫差損失為1K，查飽和蒸汽表，可列出各熱參數(shù)值如下表：蒸汽壓力（Kpa）溫度（）汽化熱（kJ/kg）一效加

14、熱蒸汽500151.72100.8一效二次蒸汽257.5128.32182.4二效加熱蒸汽127.32184.5二效二次蒸汽54.92377.9進(jìn)冷凝器蒸汽1553.92377.1(2) 多效蒸發(fā)中的有效傳熱總溫度差可用下式計算 （1-5） 式中：- 有效總溫度差，為各效有效溫度差之和（） - 第一效加熱蒸汽的溫度，（）- 冷凝器操作壓強(qiáng)下二次蒸汽的飽和溫度，（）- 總的溫度差損失，為各效溫度差損失之和，（）其中： （1-6）式中：-由于溶液的蒸汽壓下降而引起的溫度差損失，（）-由于蒸發(fā)器中溶液的靜壓強(qiáng)而引起的溫度差損失，（）-由于管路流體阻力產(chǎn)生壓強(qiáng)降而引起溫度差損失，（）由于溶液蒸汽壓下降

15、所引起的溫度差損失可由校正系數(shù)法和杜林規(guī)則求得，在此使用校正系數(shù)法來算 （1-7）式中：T-操作壓力下水的沸點，（K） r -操作壓力下水的汽化熱，(J/kg) - 常壓下溶液沸點升高，K。糖液不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)對應(yīng)的常壓沸點升高如下表：/%1015202530354045505560/k0.10.20.30.40.60.81.01.41.82.33.0第一效由于壓強(qiáng)降引起的溫差損失首先由上面的表可知在=6.3%時，=0.04由后面的附表可算出：在 T=128.3（）時 r=2182.4 (kJ/kg) 代入公式（1-7）中有： （）第二效由于壓強(qiáng)降引起的溫差損失首先由上面的表可知在=50%時，=1

16、.8后面的附表可算出：在 T=54.9（）時 r=2377.9 (kJ/kg)代入公式（1-7）中有： （）由于溶液靜壓強(qiáng)而引起的溫度差損失由于蒸發(fā)器中溶液靜壓強(qiáng)引起的溫度差損失 某些蒸發(fā)器在操作時，器內(nèi)溶液需維持一定的液位，因而蒸發(fā)器中溶液內(nèi)部的壓強(qiáng)大于液面的壓強(qiáng)，致使溶液內(nèi)部的沸點較液面處的為高，二者之差即為因溶液靜壓強(qiáng)引起的溫度差損失，為簡便起見，日夜內(nèi)部的沸點可按液面和底層的平均壓強(qiáng)來查取，平均壓強(qiáng)近似按靜力學(xué)方程估算： （1-8）式中：- 蒸發(fā)器中液面與底部間平均壓強(qiáng)，Kpa- 二次蒸汽的壓強(qiáng)，即液面處的壓強(qiáng)，Kpa- 溶液的平均密度，kg/mh- 溶液的高度，mg- 重力加速度，m

17、/s （1-9）式中：- 根據(jù)平均壓強(qiáng)求的水的沸點，（）- 根據(jù)二次蒸汽壓強(qiáng)P求得的水蒸氣的沸點，（）第一效由于溶液的靜壓強(qiáng)引起的溫度差損失由已知條件可知 h=1.5(m) =257.5 (Kpa) =1.01310 kg/m g=9.8 m/s 根據(jù)公式（1-8）代入數(shù)據(jù)有： (Kpa)在=272.4(Kpa)時，可有附錄表求得=130.25 （）有前面已知在=257.5（Kpa）下， =128.3 （）所以有公式（1-9）可知： （）第二效由于溶液靜壓強(qiáng)引起的溫度差損失由已知條件可知：在第二效中二次蒸汽的溫度為T=54.9 （）由此可根據(jù)附錄表（4-1）可求出其壓強(qiáng)：=15.273 （Kp

18、a）又有：h=1.5(m) g=9.8( m/s) =1.2110 (kg/m)所以有公式（1-9）并代入數(shù)據(jù)有：在=24.567（Kpa）時，可由附錄表（4-1）求得：=64.6 （）所以 （）由于管道流體阻力產(chǎn)生的壓強(qiáng)降所引起的溫度損失在多效蒸發(fā)中，末效以前各效的二次蒸汽流到次一效的加熱室的過程中，由于管道的阻力，使其壓強(qiáng)降低，蒸汽的飽和溫度也相應(yīng)的降低，由此引起的溫度差損失即為。根據(jù)經(jīng)驗，取各效間管道阻力引起的溫度損失為1。各效中溶液的沸點的計算：由公式： （1-10）式中：T- 第i溶液的沸點，（）- 根據(jù)二次蒸汽壓強(qiáng)P求得的水蒸氣的沸點，（）- 第i所有的溫度損失， （）第一效溶液的

19、沸點T：由公式（1-10）可知： （）第二效溶液的沸點T：由公式（1-10）可知：對以上各項數(shù)據(jù)匯表如下： 第一次各效參數(shù)估值表效數(shù)濃度沸點（）二次蒸汽溫度（）汽化熱（kJ/kg）蒸汽焓（kJ/kg）00.033151.72100.810.059130.3128.32182.42721.420.4865.754.92377.92596.5加熱蒸汽消耗量和各效蒸發(fā)水量的初步計算：由熱量衡算列出多效蒸發(fā)溶液中第一效的熱量衡算式： 移項可得： （1-11） 令： （1-12）稱為第一效的蒸發(fā)因數(shù)，其意義是：1Kg加熱蒸汽冷凝時放出的熱量所能蒸發(fā)溶液中水分的千克數(shù)，其近似值等于1，計算式按1處理。將式

20、（1-12）代入（1-11）中有： 取1，則 （1-13）考慮到因存在熱損失會對V產(chǎn)生影響，將上式乘以小于1的因數(shù)，則實際為： （1-14）式中，可稱為第一效的熱利用因數(shù)。對于一般溶液的蒸發(fā)，可取。同理，按式（1-14）的推出方法，可得到第二效蒸發(fā)量的表達(dá)式 由于,所以 （1-15）其中 （1-16）以上各式中: 、- 第一、二效中的蒸發(fā)量，kg/h - 各效的蒸發(fā)因數(shù)， - 原料液的比熱，KJ/kg - 水的比熱，KJ/kg - 加熱蒸汽、第一、二效溶液的沸點， 、- 第一、二效蒸汽的汽化熱，kJ/kg所以，由已知條件可知，原料液是由沸點進(jìn)料的，即 由式 （1-12）可知： 則由式（1-14

21、） （1-17） 由式（1-16） （K·kg/kJ） (KJ/kg·K)取 由式（1-15）：由式（1-3） W=W + W 即 0.98S+0.85 +285.2=2584 (kg/h)由式（1-17）：=0.98×1256.2=1231.1（kg/h） （kg/h） 與假設(shè)相比，符合11.1，其誤差均小于3%，所以可不必對各效蒸發(fā)水量及濃度加以修正。蒸發(fā)器傳熱面積和有效溫差在各效中的分配：任一效的傳熱速率方程為：式中：Q- 第i效傳熱速率，W; K- 第i效的傳熱系數(shù)，W/(m) A- 第i效的傳熱面積，m - 第i效的傳熱溫差，有效溫差的分配的目的是為了求

22、取蒸發(fā)器的傳熱面積A，即 （1-18）式中： （1-19）在多效蒸發(fā)中，為了便于制造和安裝，通常采用各效傳熱面積相等的蒸發(fā)器，即 。若求得的傳熱面積不相等，應(yīng)依據(jù)各效面積相等的原則重新分配各效有效溫度。方法如下：設(shè)以表示各效面積相等時的有效溫差，則 與式（1-18）相比可得： （1-20）將（1-20）式中的兩式相加得： （1-21）所以根據(jù)式（1-19），可得出： 根據(jù)式（1-18）、且K=1200 W/(m) K=800 W/(m)，可得出： (m) (m)為使設(shè)備加工及制造方便，選取，先結(jié)果AA,所以原設(shè)的溫度分布有誤，應(yīng)重新調(diào)整。根據(jù)式（1-21）、（1-20）對其進(jìn)行重新分配。如下：

23、第一次校正：由式（1-5）有 （1-21）得 (m) （1-20）得 對溫差進(jìn)行重新分配有： 一效沸點為：122.8 二效沸點為：65.3校正后各效的溫度分布及物性數(shù)據(jù)如下表：效數(shù)溶液濃度沸點二次蒸汽溫度（）汽化熱（kJ/kg）蒸汽焓（kJ/kg）00.035151.7151.72100.810.062122.8120.82203.12710.120.5/65.353.32375.52594.7同理由式 （1-12）可知： 則由式（1-14） （1-17） 由式（1-16） （K·kg/kJ） (KJ/kg·K)取 由式（1-15）：由式（1-3） W=W + W 即 0.

24、98S+0.86 +263.6=2584 S=1261.1 (kg/h)由式（1-17）：=0.98×1261.1=1235.9（kg/h） （kg/h） 根據(jù)式（1-18）、且K=1200 W/(m) K=800 W/(m)，可得出： (m) (m)由計算結(jié)果可知：A.所以還得繼續(xù)對其校正。校正如下：第二次校正：由式（1-5）有 （1-21）得 (m) （1-20）得 對溫差進(jìn)行重新分配有： 一效沸點為：118.7 二效沸點為：65.3 校正后各效的溫度分布及物性數(shù)據(jù)如下表：效數(shù)溶液濃度沸點二次蒸汽溫度（）汽化熱（kJ/kg）蒸汽焓（kJ/kg）00.035151.7151.721

25、00.810.062118.7116.72208.82705.920.5065.353.32375.52594.7同理由式 （1-12）可知： 則由式（1-14） （1-17） 由式（1-16） （K·kg/kJ） (KJ/kg·K)取 由式（1-15）：由式（1-3） W=W + W 即 0.98S+0.87 +241.6=2584 S=1266.2(kg/h)由式（1-17）：=0.98×1266.2=1240.8（kg/h） （kg/h） 根據(jù)式（1-18）、且K=1200 W/(m) K=800 W/(m)，可得出： (m) (m)由校正結(jié)果可知，,所以符

26、合各效傳熱的面積相等的原則，取A=18.6 (m)。4.加熱室結(jié)構(gòu)尺寸的計算：4.1加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計蒸發(fā)器的加熱管選用規(guī)格的無縫鋼管。加熱管的長度選用1m的管子。可由下式初步估算所需的管字?jǐn)?shù)： (1-21)式中：A蒸發(fā)器的傳熱面積，m2,有前面工藝計算而定； 加熱管外徑，m； L加熱臂長度，m。代入數(shù)據(jù)得： n=174（根）4.2循環(huán)管的選擇循環(huán)管的截面積是根據(jù)使循環(huán)阻力盡量減小的原則來考慮的。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的循環(huán)管截面積可取加熱管截面積的40%。加熱管的總面積可按n計算。循環(huán)管內(nèi)徑以D1表示，則： （1-22）有 代入數(shù)據(jù)得：mm查表得循環(huán)管外徑299×10mm的無

27、縫鋼管。4.3加熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定加熱管在管板上的排列方式選用三角形排列。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器管心距t為相鄰兩管中心線間的距離，t一般為加熱管外徑的1.25-1.5倍，只要確定了管子的規(guī)格，相應(yīng)的管心距則是確定值。管心距選用表(1-2)中的t=70mm。加熱室內(nèi)徑和加熱管數(shù)采用計算法求得，具體做法如下： （1-23）式中：t-管心距，m - 管板利用系數(shù)，=0.70.9，取=0.8求出D，然后對其加以圓整。代入數(shù)據(jù)有： D=900 (mm)4.4分離室直徑與高度的確定計算分離室體積V的計算式為： （1-24） 式中:V-分離器的體積，m3； W-二次蒸汽量，Kg/h； -某效二次蒸汽的密

28、度，Kg/m3； U-蒸體積強(qiáng)度，m3/(m3.s)。即每立方米分離室體積每秒鐘產(chǎn)生的二次蒸汽量，這里選取U=1.2m3/(m3.s)。一般說來，各效的二次蒸汽量不同，其密度也不同，按上市計算出的分離室的體積也不相同，通常末效的體積最大。為方便起見各效分離室的尺寸取一致值，分離室取其中的較大者，這里去二效的，所以對二效分離室體積計算有;確定了分離室的體積，其高度與直徑符合,確定高度與直徑應(yīng)滿足： 對于中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，其分離室高度一般不能小于1.8m。所以選取分離室高度H=2.8m，將H代入上式可求得D=2.1m,且滿足條件。4.5接管尺寸：流體進(jìn)口管接管的內(nèi)徑按下式計算 （1-25）式中：-流體的體積流量，m3/h； U-流體的適宜流速，m/s。溶液進(jìn)口尺寸：第一效的溶液流量最大，若設(shè)備尺寸一致，根據(jù)第一效溶液的流量確定接管。 （m）查課本附錄表七可知選用加熱蒸汽與二次蒸汽出