多效蒸发计算实例

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1、1已知：w0，F，t0，wn，T1，pn，Ki，Ei求：Di，Wi，Si方法：物料衡算、热量衡算、传热速率方程假设：并流进料；稀释热忽略；汽凝水为饱和温度。五、多效蒸发计算Wn12inE1E2EiW1W2WiD1,T1,H1D2T2H2DiTiHiDnTnHnT1T2TiTnF,w0,t0w1t1w2t2witiwntn2物料衡算Fx0=(F-W1)w1=(F-W1-W2)w2=…=(F-W1-…-Wn)wn热量衡算（不计热损）:W为总蒸发水量D1(H1-cpwT1)=W1H’1+(Fcp0-W1cpw)t1-Fcp0t03对第二效，同样得：D2(H2-cpwT2

2、)+(Fcp0-W1cpw)t1=W2H’2+(Fcp0-W1cpw-W2cpw)t2类推：讨论：（1），称蒸发系数，其值接近于1，一般为0.95~0.99；4（2），称自蒸发系数，除第一效外，一般为0.0025~0.025；（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。——沸点进料bi=0——逆流进料bi＜0Wi=[aiDi+(Fcp0-W1cpw-W2cpw-…-Wi-1cpw)bi]hi逐效应用：5W1=(a1D1+Fcp0b1]h1=a1D1+b1W2=[a2D2+(Fcp0-W1cpw)b2]h2=[a2(W1-E1)+(

3、Fcp0-W1cpw)b2]h2=a2D1+b2Wn=anD1+bn相加W=AD1+B再代入上述各式求Wi6传热速率方程合比定理其中总温差7等面积分配可以从最后一效开始往前推算，进行校核。8多效蒸发计算程序：↓估算Wi↓由Wi求wi↓估算pi求取ti↓由科氏公式求ai，bi（应选取hi）↓求A，B→D1↓求各效Wi↓Qi=Diri↓由Ki及有效温差分配求Dti↓由Wi重新算wi从末效起重新算Ti’，ti↓Wi及ti是否与初始值符合↓Yes计算Si，结束No↓9[例6-4]某食品厂每小时要将50吨浓度为10％的桃浆浓缩到浓度为42％，采用三效蒸发，三个蒸发器的面积分

4、别为500m2、500m2和400m2，第一效蒸发器的饱和加热蒸汽温度为103℃，三效的总传热系数分别为2200W/(m2·K)、1800W/(m2·K)、1100W/(m2·K)。假设各效蒸发器的浓度效应的沸点升分别为0.5℃、0.8℃、1.0℃，静压效应的沸点升高分别为1.5℃、2.2℃、3.0℃，蒸汽过效的管路摩擦温差损失取1.0℃，每小时从第一、二效蒸发器分别抽用二次蒸汽量为5吨、6吨，第三效蒸发器的二次蒸汽全部进入冷凝器。沸点进料，忽略料液过效的自蒸发，并设蒸发1kg水需要1.1kg蒸汽。求各效蒸发器的有效温度差和末效蒸发器的二次蒸汽温度。10解：(1)

5、W=F(1-w0/w3)=50000×(1-0.11/0.42)/3600=10.25kg/s(2)E1=5000/3600kg/s，E2=6000/3600kg/s。作物料衡算：D1=1.1W1W1=E1+D2D2=1.1W2W2=E2+D3D3=1.1W3W=W1+W2+W3=E1+2.1E2+3.31W310.25=5000/3600+2.1×6000/3600+3×W3W3=1.62kg/sW2=3.45kg/sW1=5.18kg/sD3=1.78kg/sD2=3.79kg/sD1=5.70kg/s(3)D1=W1=17635kg/h第一效的加热蒸汽温度为

6、103℃，查得相应的汽化热为2250.6kJ/kg，由传热速率方程，有效传热温差为：11第一效的温差损失：D1=D1’+D1”=0.5+1.5=2℃第一效的二次蒸汽温度：T1’=103-11.7-2=89.3℃第二效加热蒸汽温度：T2=T1’-1=88.3℃查得相应的汽化热为2287.2kJ/kg。第二效的温差损失：D2=0.8+2.2=3℃第二效二次蒸汽温度：T2’=88.3-9.6-3=75.7℃第二效加热蒸汽温度：T3=75.7-1=74.7℃查得相应的汽化热为2320.2kJ/kg。12第三效的温差损失：D3=1+3=4℃第三效的二次蒸汽的温度：T3’=7

7、4.7-9.4-4=61.3℃