大学毕业设计蒸发器设计
26页1、目 录第一章 设计方案的确定11.1 蒸发器的类型与选择11.2 蒸发操作条件的确定11.2.1 加热蒸汽压强的确定11.2.2 冷凝器操作压强的确定2第二章 蒸发工艺的设计计算22.1 蒸发器的设计步骤22.2 各效蒸发量和完成液浓度的估算22.3溶液沸点和有效温度差的确定32.3.1各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失/42.3.2由于蒸发器中溶液静压强引起的温度差损失42.3.3由流动阻力而引起的温度差损失52.3.4各效溶液的沸点和有效总温度差62.4加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算62.5估算蒸发器的传热面积72.6温差的重新分配与试差计算82.6.1重新分配各效的有效温度差82.6.2重复上述计算步骤9第三章 蒸发器的主要结构工艺尺寸的设计123.1 加热管的选择和管束的初步估计123.1.1 循环管直径的选择123.1.2 加热室直径及加热管数目的确定133.1.3分离室直径和高度的确定143.2接管尺寸的确定153.2.1溶液的进出口管153.2.2加热蒸汽与二次蒸汽接管153.2.3冷凝水出口16第四章 蒸发装置的辅助设备的设计174.1 气液分离器174
2、.2蒸汽冷凝器主要类型174.3蒸汽冷凝器的设计与选用194.3.1工作水量的计算194.3.2喷射器结构尺寸的计算194.3.3射流长度的决定21第五章 设计结果一览表22结束语24主要参考文献24第一章 设计方案的确定 蒸发是用加热的方法,在沸腾的状态下使溶液中具有挥发性的溶剂部分汽化的单元操作。蒸发操作广泛用于化工、轻工、制药、食品等许多工业中。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)的确定,正确选择蒸发的操作条件,对保证产品质量和降低能耗极为重要。1.1 蒸发器的类型与选择随着工业技术的发展,新型蒸发设备不断出现。在工业中常用的间接加热蒸发器分别为循环型和单程型两大类。循环型的蒸发器中有中央循环管式、悬框式、外加热式、列文式及强制循环管等,单程型的蒸发器有升膜式、降膜式、升-降膜式等。本设计选择中央循环管式蒸发器。因为循环型蒸发器中的中央循环管式又称标准式蒸发器,在化学工业中应用广泛。结构和原理:其下部的加热室由垂直管束组成,中间由一根直径较大的中央循环管。当管内液体被加热沸腾时,中央循环管内气液混合物的平均密度较大;而其余加热管内气液
3、混合物的平均密度较小。在密度差的作用下,溶液由中央循环管下降,而由加热管上升,做自然循环流动。溶液的循环流动提高了沸腾表面传热系数,强化了蒸发过程。这种蒸发器结构紧凑,操作可靠,传热效果好。但溶液的循环速度低,传热温差小,影响了传热。在中央循环管内安装一旋浆式搅拌器即构成强制循环蒸发器,可是液体的循环速度提高23倍。1.2 蒸发操作条件的确定1.2.1 加热蒸汽压强的确定 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其它加热用的热源,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,提高了蒸汽利用率。因此,能够采用较高温度的饱和蒸汽作为加热蒸汽是有利的 ,但是通常所用饱和蒸汽温度不超过180 ,超过时相应的压强就很高,这将增加加热的设备费和操作费。根据以上论述选加热蒸汽压强为600 kPa。1.2.2 冷凝器操作压强的确定若一效采用较高压强的加热蒸汽,则末效可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。而且各效操作温度高时,溶液黏度低,传热好。若
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