三效并流蒸發(fā)器的換熱面積計算

1、一. 三效并流蒸發(fā)器的工藝設計和換熱面積計算設計參數(shù)：二. 處理量(kg/h)4500,初始溫度為20C，初始濃度5%完成液濃度為40%加熱蒸汽壓強為5at(絕壓)，末效真空度為600mmH(gg壓)，試計算所需的蒸發(fā)器的傳熱面積設計方案：1. 總蒸發(fā)量計算：2. W=F(1-X/X3=4500(1-0.05/0.40)=3937.5kg/h各效蒸發(fā)量初步估算：3. 假設：WW2:W3=1:1.1:1.2W=WW+V3=3.3W/=3937.5W=1193kg/hW=1312kg/hW=1432kg/h估算各效濃度：Xi=FX=(4500X0.05)/(4500-1193)=0.068F-W1

2、X=4500X0.05/(4500-1193-1312)=0.113X=0.4分配各效壓強假設各效間壓降相等的原則進行分配Pi=5X98.07+101.33=592KPaP=101.33-600x133.32x10-3=21KPaP=(592-21)/3=571/3=190KPa則各效蒸發(fā)室的壓強(二次蒸汽壓強)為：Pi/=P1-P=592-190=402KPaP2，=P-2P=592-2X190=212KPaP，=a=21KPa由各效二次蒸汽壓強查水蒸汽表可得相應的二次蒸汽溫度和氣化潛熱如下表：效數(shù)123二次蒸汽壓強/KPa40221221二次蒸汽溫度/C143.6121.960.7汽化潛熱

3、(kj/kg)2138220023535.計算各效傳熱溫度差損失：(一)、由于蒸汽壓下降引起的溫度差損失/根據(jù)二次蒸汽溫度和各效完成液的濃度，由氫氧化鈉的杜林線圖可查的各效溶液的沸點分別為：沸點：ta1=146Cta2=125Cta3=87C由于溶液蒸汽壓下降引起的溫度差損失為: 1，=146-143.6=2.4C；=125-121.9=3.1C 3/=87-60.7=26.3C-/=2.4+3.1+26.3=31.8C（二）、由于靜壓強引起的溫度差損失Rr=p/+pgL/2取液位高度為2米（即加熱蒸汽管長度）由溶液的沸點和各效完成液的濃度查表可得各效溶液的密度3p1=991kg/mp2105

4、6kg/m33p31366kg/mB=402+991X9.81X2/2/1000=412KRaR=212+1056X9.81x2/2/1000=222kpaR=21+1366X9.81x2/2/1000=34kpa對應的各效溶液（水）的溫度分別為：144.4C123.3C69.9C=tm-tp 1"=144.4-143.6=0.8C 2=123.3-121.9=1.4C 3=69.9-60.7=9.2C-/=0.8+1.4+9.2=11.4C（三）、流動阻力引起的溫度差損失""=06. 計算總溫度差損失'=31.8+11.4=43.2C計算總傳熱溫度差At

5、=Ti-Tk-Za=158.1-60.7-43.2=54.2C1、計算各效溶液的沸點及各效加熱蒸汽的溫度一效：ti=T/+A1=143.6+2.4+0.8=146.8C:t2=121.9+3.1+1.4=126.4C:t3=60.7+26.3+9.2=96.2CT2=t1-(/+1/+A1)=146.8-3.2=143.6T3At3+t3計算加熱蒸汽消耗量及各效蒸發(fā)水分量解方程組：W=1428kg/hW=1420kg/hW=1091kg/hD=1508kg/h估算蒸發(fā)器的傳熱面積QiSi=ki%11=T1-t1=158.1-146.8=11.3C假設各效傳熱系數(shù)：K=1800W/(m2k)K2

6、=1200W/(m2k)K=600W/(m2k)q=DXR=15.8x2093X103/3600=8.77x105WQ=1428X2138X103/3600=8.48X105WQ=8.68x105WS=43.1m22&=41.1m2&=56.3m7. 有效溫度差再分配S=“1S3“3=48.7m2、.上tt=43.1/48.7X11.3=10C&2=41.1/48.7X17.2=14.5C風=56.3/48.7X25.7=29.7C8. 重新計算各效濃度X=0.073XF0.13612. X3=0.4計算各效溶液的沸點及相應的次含值效次123加熱蒸汽溫度Ti=158.1T2=146.6T3=125.9各效溫度差1014.529.7各效溶液的沸點148.1132.196.2次含值kj/kg212921892353計算各效蒸發(fā)量解方程組：W=1444kg/hW=1393kg/hV3=1101kg/hD=1523kg/h計算各效傳熱面積Q=8.85x105S1=49.2m2Q=8.54X105S2=49.1MQ=8.47X105S3=47.5Ms一一一一1-笠=1-47.5/49.2=0.03