化工原理課程設(shè)計---甘蔗糖廠四效真空蒸發(fā)裝置

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一部分</b></p><p>　　一、設(shè)計任務(wù)和原始數(shù)據(jù)·················

2、83;··············2</p><p>　　二、設(shè)備型式的簡要論述················&#

3、183;···············2</p><p>　　三、工藝流程的確定及說明···············

4、···············2</p><p><b>　　第二部分</b></p><p>　　一、蒸發(fā)器工藝設(shè)計計算</p><p>　?。ㄒ唬┕浪愀餍д舭l(fā)量和完成液濃度·

5、3;························3</p><p>　　（二）估算各效溶液沸點和有效溫度差·····

6、83;··················3</p><p>　　（三）估算多效加熱蒸汽消耗量和各效蒸發(fā)水量··········

7、3;·····5</p><p>　　（四）估算傳熱面積··························

8、;··············6</p><p>　　(五）重新計算·················&#

9、183;··························6</p><p>　　二、計算結(jié)果匯總表····

10、83;···································8</p

11、><p>　　三、蒸發(fā)器的主要尺寸································&

12、#183;····9</p><p><b>　　第三部分</b></p><p>　　輔助設(shè)備的選擇···················

13、························10</p><p><b>　　第四部分</b></p><p>　　設(shè)計過程分

14、析討論····································1

15、0</p><p><b>　　附錄</b></p><p>　　參考文獻(xiàn)························

16、3;···················12</p><p><b>　　第一部分</b></p><p>　　一、設(shè)計的任務(wù)要求和原始數(shù)據(jù)</p><p&g

17、t;　　本次設(shè)計的任務(wù)是根據(jù)所提供的原始數(shù)據(jù)和要求設(shè)計甘蔗糖廠四效真空蒸發(fā)裝置，確定蒸發(fā)器的操作條件，蒸發(fā)器的型式及蒸發(fā)流程；進(jìn)行工藝計算，確定蒸發(fā)器的傳熱面積及結(jié)構(gòu)尺寸。 </p><p>　　設(shè)計要求：1.采用中央循環(huán)管式蒸發(fā)器（即標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器）</p><p>　　2.采用各效蒸發(fā)器的傳熱面積相等&l

18、t;/p><p>　　3.原料液采用沸點進(jìn)料</p><p>　　4.加熱蒸汽的冷凝液均在飽和溫度下排出</p><p><b>　　5.各效均無抽</b></p><p>　　6.各效有效溫度差不宜少于（5-7）℃</p><p>　　7.加熱管長度不得大于2m</p><p&g

19、t;<b>　　原始數(shù)據(jù)：</b></p><p>　　二、設(shè)備型式的簡要論述</p><p>　　中央循環(huán)管式蒸發(fā)器有悠久的歷史,傳統(tǒng)上稱它為標(biāo)準(zhǔn)式蒸發(fā)器。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器在外觀上是一個圓柱式容器,其主體是加熱室和分離室。加熱室是由直立的加熱管束所組成，管束中間為一根直徑較粗的中央循環(huán)管。中央循環(huán)管的直徑約為器體直徑的1/4~1/8,其截面積約等于全部加熱截面積的

20、35~40%,在糖廠循環(huán)管內(nèi)裝有出汁管,管端有漏斗、濃度較高的糖汁從出汁管壓到下一效蒸發(fā)器。糖汁從器底送入,順加熱管上升,從循環(huán)管下降,循環(huán)速度約0.4~0.5m/s。分離室是氣液分離的空間,又名蒸發(fā)室。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，適應(yīng)性強 ,操作可靠，傳熱效果好，至今工業(yè)上仍廣泛使用,對于較粘的液體易結(jié)垢或在濃縮過程中會產(chǎn)生結(jié)晶的溶液都可以采用,但由于溶液的不斷循環(huán),使加熱管內(nèi)的溶液始終接近完成液的組成，故有溶液黏度大、沸點高等

21、缺點。此外,這種蒸發(fā)器的加熱室不易清洗 ,由于結(jié)構(gòu)的限制,溶液的循環(huán)速度較低,粘性大的溶液循環(huán)效果較差。中央循環(huán)管式蒸發(fā)器適用于處理結(jié)垢不嚴(yán)重,腐蝕性較小的溶液。本次課程設(shè)計的蒸發(fā)對象為庶糖溶液，蔗糖溶液粘度不大，且考慮到其相關(guān)性質(zhì)選擇中央循環(huán)管式蒸發(fā)器作為本次設(shè)計的設(shè)備型式比較合適。</p><p>　　三、工藝流程的確定及說明</p><p>　?。?）根據(jù)甘蔗糖液的粘度不高的特性，采

22、用并流法操作。并流加料法的優(yōu)點為：后效蒸發(fā)室的壓強要比前效的低，故溶液在效間的輸送可以利用效間的壓強差，而不必另外用泵。隨著壓強的降低，各效中溶液的沸點也隨著降低，這樣，糖汁便在溫度較低的情況下進(jìn)行蒸發(fā)，因而可減少蔗糖的轉(zhuǎn)化和焦化，以及還原糖分解等有害影響。在并流加料法中，前一效的二次蒸汽作為后一效的加熱蒸汽，后一效的加熱室即為前一效的冷凝室。此外，由于后效溶液的沸點比前效的低，故前效的溶液進(jìn)入后效時，會因過熱而自動蒸發(fā)，因而可以多產(chǎn)生

23、一部分二次蒸汽。采用多效蒸發(fā)的目的是為了充分利用熱能，減少生蒸汽的消耗，從而提高蒸發(fā)裝置的經(jīng)濟性。但隨效數(shù)的增多，雖然能夠節(jié)約較多的生蒸汽，同時設(shè)備費用也隨之增加，所以綜合考慮采用四效。四效真空蒸發(fā)方案可使用蒸汽機的低壓廢氣作為熱源，第一效蒸汽壓力比較低，各效真空度比較高。這樣，糖汁便在溫度較低的情況下進(jìn)行蒸發(fā)，因而可減少蔗糖的轉(zhuǎn)化和焦化，以及還原糖分解等有害影響。使用低壓蒸汽作加熱蒸汽，各效的二次蒸汽溫度也相應(yīng)較低，且又是四效，熱損失

24、比較小，且設(shè)備簡單。</p><p><b>　?。?）工藝流程圖：</b></p><p><b>　　第二部分</b></p><p>　　一、蒸發(fā)器工藝設(shè)計計算</p><p>　?。ㄒ唬┕浪愀餍д舭l(fā)量和完成液濃度：</p><p>　　W=F（1-X0/X4）＝640

25、0×(1-10%/58%)＝5296.55 kg/h</p><p>　　∵并流加料，蒸發(fā)中無額外蒸汽引出</p><p>　　∴W1: W2: W3: W4=1:1.1:1.2:1.3</p><p>　　而W=W1+W2+W3+W4=4.6W1</p><p>　　∴各效蒸發(fā)量W1=1151.42 kg/h W2=1266.

26、57 kg/h </p><p>　　W3=1381.71kg/h W4=1496.85 kg/h</p><p><b>　　∴各效濃度 </b></p><p>　　X1=FX0/（F-W1）=6400ⅹ10%/（6400-1151.42）=12.19%</p><p>　　X2=FX0/（F-W1-W2）=6

27、400ⅹ10%/（6400-1151.42-1266.57）=16.07%</p><p>　　X3 =FX0/（F-W1-W2-W3）</p><p>　　=6400ⅹ10%/（6400-1151.42-1266.57-1381.71）=24.61%</p><p>　　X4 =FX0/（F-W1-W2-W3-W4）</p><p>　　=

28、6400ⅹ10%/（6400-1151.42-1266.57-1381.71-1496.85）</p><p><b>　　=58.00%</b></p><p>　　（二）估算各效溶液沸點和有效溫度差：</p><p>　　1、各效二次蒸汽壓強</p><p>　　按四效經(jīng)驗公式估算，則各效間平均壓強差為：</p

29、><p>　　ΔPi=(P1-Pk)/N=｛200-[(760-625)/760]ⅹ101.33｝/4=45.5 kPa</p><p>　　則各效二次蒸汽壓強為：</p><p>　　P1ˊ= P1-ΔPi=200-45.5=154.5 kPa</p><p>　　P2ˊ= P1-2ΔPi=200-2ⅹ45.5=109 kPa</p>

30、;<p>　　P3ˊ= P1-3ΔPi=200-3ⅹ45.5=63.5 kPa</p><p>　　P4ˊ= P1-4ΔPi=200-4ⅹ45.5=18 kpa</p><p>　　查《化工原理》上冊附錄十得各參數(shù)，具體如下表：</p><p><b>　　表1 </b></p><p>　　2、各效的各種

31、溫度差損失</p><p>　　各效中由于溶液的蒸汽壓下降、液柱靜壓強及流動阻力引起的溫度差損失Δi′、Δi″、Δi〞′</p><p>　　(1)由于溶液的蒸汽壓下降造成的溫度差損失</p><p><b>　　表2</b></p><p>　　∑Δiˊ=0.2+0.3+0.4+2.2=3.1℃</p>

32、<p>　　(2)由于液柱靜壓強引起的溫度差損失</p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，L〈 2 m, 所以取L=1.8m Pmi =Pi +（ρg L/2）/3</p><p><b>　　表3</b></p><p>　　∑Δi″=0.6+0.8+1.3+4.2=6.9℃</p><p>　　(3)由于流

33、體阻力產(chǎn)生的溫度差損失</p><p>　　按經(jīng)驗值取Δi″′= 1℃ ∴∑Δi″′=1+1+1+1=4 ℃</p><p>　　(4)總溫度差損失 ∑Δ=∑Δiˊ+∑Δi″+∑Δi″′</p><p>　　=3.1+6.9+4=14 ℃</p><p>　　(5)各效溶液的沸點和有效總溫度結(jié)果列表于下: </p

34、><p><b>　　表4</b></p><p>　　由《化工原理》附錄十查得Р1=200 k Pa T1=120.2℃ γ1=2204.6kJ/kg</p><p>　　Рk=18kPa Tk=57.3℃</p><p>　　多效蒸發(fā)中總的有效傳熱溫度差為∑Δt=Δt理論-∑Δ</p><p&g

35、t;　　=（120.2-57.3）-14</p><p><b>　　=48.9 ℃</b></p><p>　　多效加熱蒸汽消耗量和各效蒸發(fā)水量</p><p>　　第i效水分蒸發(fā)量計算式為：W i =ηi[αi Di +（FC0- CwW1-…Cw W i­1）βi]</p><p>　　式中： αi＝ 1

36、 ηi取0.98 </p><p>　　βi＝(ti-1 -ti)/(Hiˊ- Cw ti ）</p><p><b>　　Di=W i-1 </b></p><p>　　C糖 ＝0.301千卡/公斤·℃＝0.301×4.184=1.259 KJ/Kg·℃</p><p>　　C0 ＝

37、C水 ×(1-X0)+ C糖×X0＝4.187×(1-10%)+1.259×10%=3.89 KJ/Kg·℃</p><p><b>　　表</b></p><p><b>　　第一效：</b></p><p>　　水分蒸發(fā)量為：W1=η1[αi D1 +（FC0- CwW

38、0）β1]</p><p>　　=η1D1=0.98 D1</p><p><b>　　第二效：</b></p><p>　　水分蒸發(fā)量為：W2 =η2[αi D2+（FC0- CwW1）β2]</p><p>　　=0.98*[W1+(6400×3.89-4.187W1)×0.0043 <

39、/p><p>　　=0.96W1+104.91</p><p><b>　　第三效：</b></p><p>　　水分蒸發(fā)量為：W3=η3[α3 D3+（ FC0- CwW1-Cw W 2）β3] </p><p>　　代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 W3=0.89W1+249.52</p><p><b&

40、gt;　　第四效：</b></p><p>　　水分蒸發(fā)量為：W4=η4[α4 D4+（ FC0- CwW1-Cw W 2-Cw W 3）β4]</p><p>　　代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 W4=0.74W1+497.32</p><p>　　又W= W1+ W2+ W3+ W4=5296.55kg/h</p><p>　　∴W1=1

41、238.11kg/h W2=1293.50kg/h W3=1351.44kg/h W4=1413.52kg/h</p><p>　　D1 =1263.38kg/h</p><p><b>　　估算傳熱面積</b></p><p>　　由公式：Si=Qi / kiΔti ； Qi = Diγi ； Δti =Ti - ti

42、 Ki=465Ti/xi</p><p>　　*k值由《化工過程與設(shè)備課程設(shè)計指導(dǎo)書》查表估算與公式計算結(jié)合取值 </p><p>　　誤差為：1-Smin/Smax=1-47.30/47.82=0.011＜0.03</p><p>　　相對偏差小于規(guī)定值,但是由于各效傳熱面積是根據(jù)估算值所得的,所以還需根據(jù)傳熱面積相等的原則進(jìn)行有效溫度差分配。</p>

43、<p><b>　　重新計算</b></p><p>　　有效溫度差的再分配：</p><p>　　S=(S1*Δt1+S2*Δt2+S3*Δt3+S4*Δt4)/∑Δt=(47.82*5.8+47.51*7.3+47.32*10.7+47.30*22.4)/ 48.9=44.79 m2</p><p>　　Δt1ˊ＝S1*Δt1

44、/ S＝47.82*5.8/44.79＝6.19℃ </p><p><b>　　同理算得：</b></p><p>　　Δt2ˊ＝7.74℃ Δt3ˊ＝11.30℃ Δt4ˊ＝23.66℃</p><p>　　重新計算各種溫度差損失</p><p><b>　　重新計算完成液濃度</b><

45、;/p><p>　　X1=FX0/（F-W1）=6400×10%/（6400-1238.11）=12.40%</p><p>　　X2=FX0/（F-W1-W2）=6400×10%/（6400-1238.11-1293.50）=16.54%</p><p>　　X3=FX0/（F-W1-W2-W3）=6400×10%/（6400-1238.

46、11-1293.50-1351.44）=25.43%</p><p>　　X4=FX0/（F-W1-W2-W3-W4）=6400×10%/（6400-1238.11-1293.50-1351.44-1413.52）=58%</p><p>　　計算各效料液的溫度：因冷凝器的壓強及完成液的濃度沒有變化,故第四效二次蒸汽的參數(shù)及溶液沸點均無變化。</p><p&g

47、t;　　第四效加熱蒸汽溫度T4 ＝T3ˊ＝t4+Δt4ˊ＝64.7+23.66＝88.36℃</p><p>　　第三效二次蒸氣的溫度由X3=25.43%及T3ˊ＝88.36℃查有關(guān)表得糖液沸點升高為Δ3′=0.5℃,又由于液柱靜壓強引起的溫度差損失及流體阻力產(chǎn)生的溫度差損失不變故有t3 = T3ˊ+Δ3′ +Δ3″’+Δi″=88.36+0.5+1.3+1=91.16℃</p><p>

48、;　　其余類推，得t2=104.4℃, t1= 114.14℃</p><p>　　列于下表： </p><p>　　將核算求得的各效溶液沸點與沸點初值比較:</p><p>　　Δt1′=(t1-t1′)/ t1=(114.4-114.14)/114.4=0.0023<0.05</p><p>

49、;　　Δt2′=(t2-t2′)/ t2=(104.7-104.4)/104.7=0.0029<0.05</p><p>　　Δt3′=(t3-t3′)/ t3=(91.1-91.16)/91.1=-0.00066<0.05</p><p>　　Δt4′=(t4-t4′)/ t4=(64.7-64.7)/64.7=0<0.05</p><p>&l

50、t;b>　　故計算結(jié)果合理.</b></p><p>　　由于查表存在誤差，故有效溫差與再分配時的有一定的差距，以下根據(jù)再分配的計算各效熱量衡算</p><p>　　T1ˊ＝112.44℃ T2ˊ＝102.4℃ T3ˊ＝88.36℃ T4ˊ＝57.3℃ </p><p>　　H1ˊ＝2698.1kJ/kg H2ˊ＝2681.3kJ

51、/kg H3ˊ＝2656.8kJ/kg </p><p>　　H4ˊ＝2599.7kJ/kg</p><p>　　3.重新計算多效加熱蒸汽消耗量和各效蒸發(fā)水量</p><p>　　第i效水分蒸發(fā)量計算式為：W i =ηi[αi Di +（FC0- CwW1-…Cw W i­1）βi]</p><p>　　式中： αi＝ 1

52、 ηi取0.98 </p><p>　　βi＝(ti-1 -ti)/(Hiˊ- Cw ti ）</p><p><b>　　表</b></p><p><b>　　第一效：</b></p><p>　　水分蒸發(fā)量為：W1=η1[αi D1 +（FC0- CwW0）β1]</p><

53、;p>　　=η1D1=0.98 D1</p><p><b>　　第二效：</b></p><p>　　水分蒸發(fā)量為：W2 =η2[αi D2+（FC0- CwW1）β2]</p><p>　　=0.98*[W1+(6400×3.89-4.187W1)×0.0043 </p><p>　　=

54、0.96W1+104.91</p><p><b>　　第三效：</b></p><p>　　水分蒸發(fā)量為：W3=η3[α3 D3+（ FC0- CwW1-Cw W 2）β3] </p><p>　　代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 W3=0.894W1+238.94</p><p><b>　　第四效：</b>

55、</p><p>　　水分蒸發(fā)量為：W4=η4[α4 D4+（ FC0- CwW1-Cw W 2-Cw W 3）β4]</p><p>　　代入有關(guān)數(shù)據(jù)得 W4=0.747W1+487.02</p><p>　　又W= W1+ W2+ W3+ W4=5296.55kg/h</p><p>　　∴W1=1240.12kg/h W2=12

56、95.43kg/h W3=1347.61kg/h W4=1413.39kg/h</p><p>　　D1 =1265.43kg/h</p><p>　　Wi與第一次結(jié)果相比較，其相對誤差為：</p><p>　　W1的比較1－1238.11/1240.12＝0.0016</p><p>　　W2的比較1－1293.50/1295.43＝

57、0.0015</p><p>　　W3的比較1－1347.61/1351.44＝0.0028</p><p>　　W4的比較1－1413.39/1413.52＝0.0092</p><p>　　均小于0.05，故結(jié)果合理</p><p>　　傳熱面積的計算由公式：</p><p>　　Si=Qi / kiΔti ；

58、Qi = Diγi ； Δti =Ti - ti Ki=465Ti/xi</p><p>　　誤差為：1-Smin/Smax=1-44.59/44.88=0.0065<0.03 迭代計算較初次計算更合理，取平均傳熱面積 S＝1.1×（S1+ S2 + S3 + S4）/4=49.27 m2</p><p><b>　　計算結(jié)果匯總列表：&

59、lt;/b></p><p>　　表中P4ˊ≈Pkˊ＝18kPa。</p><p>　　三、蒸發(fā)器的主要尺寸</p><p><b>　?。ㄒ唬┘訜崾?lt;/b></p><p>　　1．管子數(shù)目n的計算：</p><p>　　蒸發(fā)器加熱管選用Φ42ⅹ3mm，管長L=1.8m 管間距取t=54m

60、m</p><p>　　管子數(shù)目 n=A/πdHL=49.27/(3.14×42×10-3×1.8) =208</p><p>　　2. 管板直徑（加熱室直徑） D1（外徑）</p><p>　　D1=1.15tn1/2=1.15×54×2081/2=896mm</p><p>　　取D1=Φ

61、900×12 mm——《化工過程與設(shè)備課程設(shè)計指導(dǎo)書》</p><p>　　3. 中央循環(huán)管的直徑D2（內(nèi)徑）</p><p>　　D2=（0.40nd02）1/2=[0.40×208×(42-6)2]1/2=329mm</p><p>　　圓整D2=Φ400×10mm</p><p><b>

62、;　?。ǘ┱舭l(fā)室</b></p><p><b>　　1．蒸發(fā)室直徑D3</b></p><p>　　為了使結(jié)構(gòu)簡化，一般取蒸發(fā)室直徑和加熱室直徑相同</p><p>　　∴D3=D1=Φ1100×14 mm</p><p><b>　　2．蒸發(fā)室高度H</b></p&

63、gt;<p>　　考慮到捕沫器與輔助設(shè)備安裝，為方便蒸發(fā)器與原料液分離充分，蒸發(fā)器高度取為加熱管長的1.5倍</p><p>　　∴H=1.8×1.5=2.7m</p><p><b>　　(三)接管尺寸</b></p><p><b>　　溶液進(jìn)出口管徑</b></p><p&

64、gt;　　四效蒸發(fā)系統(tǒng)流速小于1.2m/s ,取u1=1.1m/s</p><p>　　VS1=WS1/ρ=6400/（1038×3600）=1.71×10-3m3/s </p><p>　　d1=(4VS1/u1)1/2=[4×1.71×10-3/(3.14×1.1）]1/2=44.5mm</p><p>

65、;　　圓整d1=Φ54ⅹ3 mm</p><p>　　2．二次蒸汽進(jìn)出口管路</p><p>　　取u2=45m/s W4=1413.39 kg/h T4=88.36℃ ρ=0.4039 kg/ m3</p><p>　　d2 =(4W4/ρu2)1/2</p><p>　　=[4×1413.39/(3.14×

66、;0.4039×3600×45)]1/2=165.88mm</p><p>　　圓整d2=Φ180×5mm</p><p>　　3. 冷凝水出口管路</p><p>　　∵需小于0.6m/s,∴ 取u3=0.5m/s W4=1413.39kg/h ρ=1000 kg/ m3</p><p>　　d3=(

67、4VS3/u3)1/2=[4×1413.39/（3.14×1000×3600×0.5）]1/2=31.63mm</p><p>　　圓整d3=Φ38×3 mm</p><p>　　4. 生蒸汽進(jìn)口尺寸</p><p>　　取u4=30m/s 由生蒸汽壓力P 1=200kPa ρ=1.1273kg/m3 D1=126

68、5.43kg/h</p><p>　　d4=(4D1/ρu4)1/2=[4×1265.43/（3.14×30×3600× 1.1273）]1/2=115.07mm</p><p>　　圓整d4=Φ127×4mm</p><p><b>　　(四)結(jié)果匯總</b></p><p

69、><b>　　蒸發(fā)器尺寸設(shè)計總表</b></p><p><b>　　第 三 部 分 </b></p><p><b>　　輔助設(shè)備的選擇</b></p><p>　　蒸發(fā)裝置的輔助沒備主要有：氣液分離器、蒸汽冷凝器、真空系統(tǒng)</p><p>　　（1、氣液分離器 除

70、去蒸汽中所夾帶的液滴。</p><p>　　由于填料式除霧器的比表面積大，且效率高，所以選用填料式除沫設(shè)備。</p><p>　　（2、蒸汽冷凝器 冷凝最后一效出來的二次蒸汽</p><p>　　選用工業(yè)使用最多的干式逆流高位冷凝器作為蒸汽冷凝設(shè)計計算基礎(chǔ)。</p><p>　?。?、真空系統(tǒng) 維持最后一效真空度為680—710mmHg為

71、宜</p><p>　　由于本設(shè)計最后一效真空度為635mmHg，要求并不高，但為了安全起見，選用一般的水噴射真空泵（600—650mmHg）。</p><p><b>　　第 四 部 分</b></p><p><b>　　設(shè)計過程分析討論：</b></p><p>　　1、本次課程設(shè)計了四效蒸發(fā)

72、器，蒸發(fā)器各效的操作壓強依次降低，各效的加熱蒸汽溫度及溶液的沸點也依次降低，所以提供的新鮮加熱蒸汽壓強較高，這些特點在設(shè)計過程中得到的結(jié)果可以得到驗證。并流加料蒸發(fā)操作流程設(shè)計相對比較簡單，四效并流加料流程由四個蒸發(fā)器構(gòu)成，并流的特點決定了其不需要另外用泵，而且會產(chǎn)生自蒸發(fā)，效率較高的優(yōu)點。但是在實際生產(chǎn)過程中由于溶液組成逐漸升高，溫度卻降低，導(dǎo)致傳熱系數(shù)逐漸下降，從得到的數(shù)據(jù)可以看出這種情況在后二效中尤為嚴(yán)重。</p>

73、<p>　　2、在蒸發(fā)操作中，為保證傳熱的正常進(jìn)行，根據(jù)經(jīng)驗，必須確保各效有效溫度差△ti不得少于5-7℃，因為當(dāng)有效溫差小于5℃時，有可能使蒸發(fā)過程無法進(jìn)行，大于5-7℃時，則可以維持料液在泡狀沸騰階段。本次設(shè)計初次計算所得的各效有效溫度差△ti符合要求。</p><p>　　3、在進(jìn)行傳熱面積的衡算時，各效傳熱系數(shù) K值的取值要特別注意，尤其是前兩效求得的K值可能沒有落在經(jīng)驗數(shù)值范圍內(nèi)，此時需在經(jīng)驗

74、數(shù)值范圍內(nèi)取一K值來取代第一次通過經(jīng)驗公式計算得到的傳熱系數(shù)值。各效的各個參數(shù)多數(shù)是由查表或經(jīng)驗值得來，也有的是通過經(jīng)驗公式計算得到，而一些結(jié)構(gòu)的選取也是為了簡化設(shè)備，故與實際多少有出入，采用這種方法可以抵消部分誤差。在進(jìn)行各效溫度差損失的計算時，從計算結(jié)果可以看出各效溫度差損失逐級增大，蒸發(fā)強度隨之增大。越到后效溫度差損失越大，這種溫度差損失來源于溶液蒸汽壓下降和管內(nèi)液柱靜壓強，這種現(xiàn)象可能與后效壓強和溫度逐漸降低有關(guān)。在后效的計算中

75、為了保證有足夠的傳熱所需的有效溫度差，因而采用高真空度的四效蒸發(fā)，這樣糖汁便在溫度較低的情況下進(jìn)行蒸發(fā)，因而可減少蔗糖的轉(zhuǎn)化和焦化，以及還原糖的分解等不利的影響。</p><p>　　4、在設(shè)計蒸發(fā)器時，第一次估算所得的各效蒸發(fā)量W是按比例分配所得，且后效的W值均比前一效的高，但是后面兩次計算的前三效的二次蒸汽的量W成逐漸增大的趨勢，第四效卻比第三效的低，因為溶液沸點是隨著溶液組成的增大而降低的，二次蒸汽的溫度也

76、是逐漸下降的，這也可能導(dǎo)致蒸發(fā)量減少，不過仍在誤差允許的范圍內(nèi)。</p><p>　　5、為了充分利用所有的加熱面，使傳熱面都均勻傳熱，必須改善蒸汽的分布，采用的方法有：增加蒸汽入口管數(shù)，合理布置管口位置。在管群之間安裝擋板，使蒸汽在加熱室內(nèi)循一定的路徑通過。加熱室內(nèi)加熱管分布常采用正三角形分布，最省面積，曲折的通道還有助于傳熱。加熱室內(nèi)應(yīng)留下一定空位不安裝管子，以便形成蒸汽通道。管間距離也應(yīng)適當(dāng)，以利于傳熱。對

77、于一定管長的管子，根據(jù)公式可知管間距是固定的，且加熱管的規(guī)格固定，管子數(shù)取決于傳熱面積，不同數(shù)據(jù)得出的傳熱面積不同，所以管子數(shù)也不同，對一中央循環(huán)管蒸發(fā)器可以增加或減少加熱管數(shù)來滿足工藝要求。</p><p>　　6、在制糖工業(yè)中，所采用的效蒸發(fā)器是不等面積的，這樣可以得到比較合適的傳熱溫度分布。如按等面積設(shè)計，雖然設(shè)計，制造，安裝等較方便，但因為第一效的有效溫度差較小，降低了第一效的蒸發(fā)強度。若按傳熱面積總和為

78、最小原則設(shè)計，則輪換操作時，由于各效傳熱面積不等會影響二次蒸汽的合理分配和使用。所以應(yīng)盡可能照顧到各處用汽的需要又使各效的規(guī)格盡可能統(tǒng)一。一般根據(jù)經(jīng)驗，確定各效沸點，然后計算各效傳熱面積。</p><p>　　7、這次課程設(shè)計，計算比較復(fù)雜，多處用到內(nèi)差法，畫圖也比較復(fù)雜，任何一步的細(xì)微的錯誤都有可能對整個設(shè)計將會產(chǎn)生很大的誤差。因此要養(yǎng)成認(rèn)真，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度，還要有耐心計算每一步。在畫圖過程中，為了充分利用所有

79、加熱面積，使傳熱面都均勻傳熱，要增加蒸汽入口管數(shù)，合理布置管口位置是最重要的。過大或過小都不行。且在管群之間安裝檔板，是蒸汽在加熱室內(nèi)有一定的路徑通過。這次課程設(shè)計，是初次綜合運用了所學(xué)的各種知識進(jìn)行的一次設(shè)備設(shè)計的基本訓(xùn)練，通過設(shè)計初步了解工程設(shè)計的基本內(nèi)容，掌握了設(shè)計步驟和方法、學(xué)會了查閱資料、選用公式和數(shù)據(jù)、提高運算、制圖及文字表達(dá)的能力，為以后設(shè)計工作打下基礎(chǔ)。</p><p><b>　　附

80、錄：</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　《化工原理課程設(shè)計》 天津大學(xué)化工原理教研究室編</p><p><b>　　《機械零件與材料》</b></p><p>　　《化工過程與設(shè)備課程設(shè)計指導(dǎo)書》 集美大學(xué)編</p><