蒸发器设计___2

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1、2.6.2重复上述计算步骤（1）由所求得的各效蒸发量、，求各效料液的浓度，它们分别为%%=50%—原料液的浓度；F—原料液的进料量，kg/h；（2）计算各效料液的沸点表2-6效数123浓度%15.7123.5150常压下的沸点升高℃0.210.371.8密度kg/m31061.981096.151230因末效完成液浓度和冷凝器压力均不变，各种温度差损失及溶液沸点可视为恒定，即℃，故末效溶液的沸点仍为79.47℃,而℃,则第三效加热蒸汽的温度（即第二效二次蒸汽温度）为℃则℃查表知=121.11℃℃℃℃℃由第一效、第二效的二次蒸汽的温度，

2、查表知气化潜热二次蒸汽压强如下表所示表2-7效数123二次蒸汽压强/kPa400.53197.2230二次蒸汽的温度143.69119.7666.5气化潜热2138.122205.862333.7℃由查表可知水的沸点=144.43℃℃℃℃℃（3）各效的焓衡算第Ⅰ效：（）（e）第Ⅱ效：（）（f）第Ⅲ效：（）（g）又因=++=28183.33kg/h（h）联立式（e）至（h），可得=8791.66=9406.46=9976.42=9157.98（4）计算蒸发器的传热面积则第一效蒸发器传热面积为则第二效蒸发器传热面积为则第三效蒸发器传热面积

3、为因计算误差在0.04以下，试差结果合理。其各效溶液浓度无明显变化，不需重新计算。取面积第三章蒸发器的主要结构工艺尺寸的设计中央循环管式蒸发器主体分为加热室和分离室，加热室由直立的加热管束组成，管束中间为一根直径较大的中央循环管；分离室是汽液分离的空间。其主要结构尺寸包括：加热室和分离室的直径和高度；加热管和循环管的规格，长度及在花板上的排列方式等。这些尺寸的确定取决于工艺计算结果，主要是传热面积。我们选取的中央循环管式蒸发器的计算方法如下。3.1加热管的选择和管束的初步估计加热管通常选用，，等几种规格的无缝钢管，长度一般为2-6m。

4、管子长度的选择应根据溶液结垢的难易程度，溶液的起泡性和厂房的高度等因素综合考虑。本次设计加热管选用长度为3m的无缝钢管。由下式估算所需管数：根式中——蒸发器的传热面积，；——加热管的管径，；——加热管长度，。因加热管固定在管板上，考虑到管板厚度占据的传热面积，计算时的管长用（L-0.1）m。为完成传热任务所需的最小实际管数n只有在管板上排列加热管后才能确定。3.1.1循环管直径的选择循环管的截面积是根据使循环阻力尽量减少的原则来考虑的。其截面积可以取加热管总截面积的40％～100％，若以表示循环管内径，则：对于加热面积小的蒸发器，应取

5、较大的的百分数。查管规格表，所以本设计选取的循环管应选用的管子，长度为3m。3.1.2加热室直径及加热管数目的确定加热室的内径取决于加热管和循环管的规格、数目及在管板上的排列方式。加热管在管板上的排列方式有三角形、正方形、同心圆等，目前以三角形居多。管心距t为相邻两管中心线之间的距离，t一般为加热管外径的1.25-1.5倍。目前在换热器设计中，管心距的数值已经标准化，管子规格确定后，相应的管心距则为定值。表3-1三角形排列时加热管直径与管心距的关系加热管外径，mm19253857管心距t,mm25324870加热室内径和加热管数采用作

6、图法来确定，具体做法是：先计算管束中心线上管束，管子按正三角形排列时，管子按正方形排列时，式中n——总加热管数以三角形排列初步估算加热室内径，即加热室内径根据初估加热室内径值和容器公称直径系列，试选一个内径作为加热室内径，并以此内径和循环管外径作同心圆，在同心圆的环隙中，按加热管的排列方式和管心距作图。作图所得管数n必须大于初始值，如不满足，应令选一设备内径，重新作图，直至合适为止。壳体内径的标准尺寸列于表3-2中，作为参考。表3-2壳体的尺寸标准壳体内径，mm400-700800-10001100-15001600-2000最小壁厚

7、，mm8101214根据表选取加热室壳体内径为1200mm，壁厚为12mm。根据绘图可知管数为426根。3.1.3分离室直径和高度的确定分离室的直径和高度取决于分离室的体积，而分离室的体积又与二次蒸汽的体积流量及蒸发体积强度有关。分离室体积的计算式:式中V——分离室的体积，；——某效蒸发器的二次蒸汽流量，kg/h；——某效蒸发器的二次蒸汽密度，U——蒸发体积强度，，即每立方米分离室每秒钟产生的二次蒸汽量，一般允许值为。现取分离室中U=1.1；而二次蒸汽的密度见表3-3。表3-3二次蒸汽密度的确定效次123二次蒸汽温度，℃143.691

8、19.7666.5密度，kg/2.161.110.17根据前述计算值到代入分离器体积的计算式可得：一般情况下，各效的二次蒸汽量是不同的，且密度也不相同，按上述算出的分离室体积也不相同，通常末效体积最大。为了方便起见，设计