5-1-4-1多效蒸发的计算

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1、五、多效蒸发计算EWE1W2E2WiiWn1H1H2HiHn1D2DiDn2inTTT2inD,T,HHHH111inF,w,tw2www0012inttttT12in1TTT2in已知：F，w0，t0，T1，Ei，Ki，wn，pn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。1对溶质作物料衡算：Fw=(F-W)w=(F-W-W)w=…=(F-W-…-W)w=(F-W)w0111221nnnFwFw00w=,w=12F-WF-W-W112FwFwFw000w=,w==inF-W--WF-W--W

2、F-W1i1nw0W为总蒸发水量W=F(1-)wn热量衡算（不计热损）:对第一效D1(H1-cpwT1)=W1(H’1-cpwt1)+Fcp0(t1-t0)H1cpwT1t0t1WDFc1'1p0'HctHct1pw11pw12对第二效，同样得：D(H-cT)+(Fc-Wc)t=WH’+(Fc-Wc-Wc)t22pw2p01pw122p01pw2pw2H2cpwT2t1t2WD(FcWc)2'2p01pw'HctHct2pw22pw2类推：HicpWTiti1tiWD(FcWcWcWc)i'ip01

3、pW2pWi1pW'HctHctipWiipWiD(FcWcWcWc)iip01pW2pWi1pWi讨论：ri（1）ir'，称蒸发系数，其值接近于1，一般为i0.95~0.99；3tt（2）i11，称自蒸发系数，理解为自蒸发产生i'ri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：4W1

4、=(1D1+Fcp01)h1=A1D1+B1W2=[2D2+(Fcp0-W1cpw)2]h2=[2(W1-E1)+(Fcp0-W1cpw)2]h2=[2(A1D1+B1-E1)+(Fcp0-(A1D1+B1)cpw)2]h2=A2D1+B2Wn=AnD1+Bnnnn相加得到：WiAaiiD1Bbiii1i1i1W-ΣBBiD1ΣAAi再代入上述各式求Wi5其中：A=[A-c(A+A+…..+A)]hiii-1pwi12i-1iB={(B-E)+[Fc-c(B+B+…..+B)]}hiii-1i-1p0p

5、w12i-1ii6传热速率方程QQiiSittmiiKitmiKiSiQQ合比定理iitmitiKiStiiKiSiΣtmitiQitiQiKSKSiiii其中Σtmitit'总Δ'Δ"-Δ'"'总温差t'总T1Tn=首效加热蒸汽温度-末效二次蒸汽温度7多效蒸发计算程序：求各效Wiw0WF(1-)↓wnQ=Driii↓↓估算Wi由K及有效温差分配求t↓imi↓由Wi求wi↓由Wi重新算wi估算pi↓↓从末效起重新算T’，tii求取ti↓No↓W及t是否与初始值符合ii由科氏公式求，

6、（应选取h）↓Yesiii↓计算S，结束i求A，B→D18[例5-5]某糖厂拟采用四效蒸发每小时将120t浓度为16％的稀糖汁浓缩到浓度为60％，第一效蒸发器的加热蒸汽温度为130℃，每效蒸发器抽用的二次蒸汽量分别为：第一效抽14000kg/h、第二效抽20000kg/h、第三效抽4000kg/h，沸点进料，末效绝对压强为0.02MPa。各效的总传热系数可分别取为2900W/(m2·K)、2100W/(m2·K)、900W/(m2·K)、500W/(m2·K)；各效的蒸气压降低沸点升高分别为0.3℃、0.5℃、1.0℃、2.3℃；各效的静压沸点

7、升高分别为1.4℃、2.0℃、3.9℃、10.6℃。求：（1）该蒸发系统的耗汽量；（2）各效传热面积。糖液的比热容为3.784kJ/(kg.K)，热损失可忽略不计，效间蒸汽流动造成的温度损失可忽略不计，蒸汽的潜热可用经验公式：r=2491.675-2.3085T’+0.001633T’2-1.889×10-5T’3表示。9解：（1）求总蒸发水量W=F(1-w/w)=120000×(1-0.16/0.6)=88000kg/h04（2）试算按D/W=1估算各效蒸发水量W=(W-E-2E-3E)/4=5500kg/h4123W=E+DW=W+E=950

8、0kg/h112343W=E+DW=W+E=29500kg/h223232W=E+DW=W+E=43500kg/h334121用物料衡算