蒸发器加热蒸汽装置设计说明书

《蒸发器加热蒸汽装置设计说明书》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、蒸发器加热蒸汽装置设计说明书第一章.设计方案简介1.1蒸发操作条件的确定蒸发操作条件的确定主要指蒸发器加热蒸汽的压强（或温度）、冷凝器的操作压强（或温度）的选定。正确的选择蒸发过程的操作条件，对保证产品质量和降低能耗极为重要。（1）加热蒸汽压强的确定原则蒸发是一个消耗大量加热蒸汽而又产生大量二次蒸汽的过程。从节能观点出发，应充分利用二次蒸汽作为后续蒸发过或其他加热过程的热源，即要求蒸发装置能够提供温度较高的二次蒸汽。这样既可以减少锅炉产生蒸汽的消耗量，又可以减少末效进入冷凝器的二次蒸汽量，提高蒸汽的利用率。但是，通常所用饱和蒸汽的温度不超过180℃，否则将增加设备费用和操作费用

2、。一般的加热压强在300-800kPa范围之内。该设计过程加热压强应在500-700kPa。充分考虑以上选用原则选择加热蒸汽压强为600kPa，由于选择沸点进料，则加热蒸汽的其他物理参数②如下：压强（kPa）温度（℃）汽化潜热（kJ/kg）600158.721091.1（2）冷凝器操作压强的确定原则当一效加热蒸汽压强时，末效应采用真空操作，此时各效二次蒸汽温度低，进入冷凝器冷凝需要消耗大量冷却水，而且溶液粘度大，传热差；若一效采用较高蒸汽压强，末效可以采用常压或加压蒸发，此时末效产生的二次蒸汽具有较高的温度，可以全部利用。为充分利用热源，同时考虑NaOH的热敏性，本设计采用真空

3、蒸发，通常冷凝器的最大真空度为80～90kPa，本设计预选62kPa，由于本地大气为92-28-kPa，则冷凝器的绝对压强为30kPa，对应温度、汽化潜热③如下：压强（kPa）温度（℃）汽化潜热（kJ/kg）3066.52333.71.2蒸发器的类型选择化工生产中，为了适应各种不同物料的蒸发浓缩，出现了各种不同结构型式的蒸发器，面对种类繁多的蒸发器，在结构和操作上必须有利于蒸发过程的进行，为此在选择上应考虑一下原则：（1）尽量保证较大的传热系数，满足生产工艺的要求；（2）生产能力大，能完善分离液沫，尽量减慢传热面上垢层的生成；（3）构造简单，操作维修和清洗方便，造价低，使用寿命

4、长；（4）能适应所蒸发物料的一些工艺特性（如粘度、起泡性、热敏性、结垢性、腐蚀性等）。选用结果：根据蒸发器的选用原则，本设计选用中央循环管式蒸发器，下面对其特性作一简单介绍：中央循环管式蒸发器，又称标准蒸发器。其加热室由一垂直的加热管束（沸腾管束）构成，管束中央有一根直径较大的管子叫做中央循环管，其截面积一般是加热管束截面积的40%～100%。加热管长一般为1～2m，直径25～75mm，长径比为20～40.其结构紧凑、制造方便、操作可靠，是大型工业生产中使用广泛且历史长久的一种蒸发器。至今在化工、轻工业等行业中被广泛采用。但由于结构上的限制，其循环速度较低（一般在0.5m/s以

5、下）；管内溶液组成始终接近完成液组成，因而溶液的沸点高、有效温差小；设备的清洗和检修不够方便。其适用于结垢不严重、有少量结晶析出和腐蚀性较小的溶液。有以上可知，虽然中央循环管式蒸发器有不尽如意的地方，但就其主要影响因素来说，选择它还是很有利的。1.3多效蒸发效数的确定-28-流程设计时效数是首先应考虑的问题，为充分利用热能，生产过程一般选用多效蒸发，但效数的选择同样受经济性和技术性的限制。经济上，虽效数的增加，操作费用降低，但设备费用增加，而且节省的生蒸汽量越来越少，无必要无限增加效数；技术上，效数过多，蒸发操作将难于进行。鉴于上述原因，充分利用热能为目的采用多效蒸发，同时考虑

6、经济和技术的要求，效数不可过多，同时NaOH溶液为电解质，由于其沸点升高较大，故本设计采用3效蒸发。1.4多效蒸发流程的选择多效蒸发操作流程根据加热蒸汽与料液的流向不同，可分为并流、逆流、平流及错流四种。本设计选用并流，主要考虑并流的如下优点：各效间有较大的压强差，料液能自动从前效进入后效，可省去输料泵；前效的温度高于后效，料液从前效进入后效时呈过热状态，可以产生自蒸发；结构紧凑、操作方便、应用广泛。第二章.三效并流蒸发设计计算2.1　估计各效蒸发量和完成液浓度Fx0=（F-W）x3……………………………………………（1）其中F—每小时的进料量，Kg/hW—每小时的水份蒸发总量

7、，Kg/h　W＝F（1－）＝×（1－）＝3704Kg/h假设各效蒸发量相等Wi=W/n因为W=W1+W2+W3计算出各效的蒸发量Wi-28-W1==W2==W3==1234.56Kg/h由（1）式得…………………………………（2）由（2）式得计算出各效的浓度x1===0.12857x2===0.17999x3=0.30２.２　估计各效液的蒸汽温度T一般加热蒸汽压强P1和冷凝器中的操作压强Pn是已知的P1=600kPaPn=30kPa各效间的平均压力差为Δpi===190kPa由各效压力差可求