三效蒸发器设计
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计任务 设计条件：设计一套三效蒸发流程，将每小时27000kg 的25 ℃NaOH溶液从10 %（质量%）浓缩至50 %（质量%）。加热蒸汽压力900 kPa（绝压），冷凝器的操作压力为20 kPa（绝压），各效的传热系数为：K1＝3200 W·m-2·K-1、K2＝2200 W·m-2·K-1、K3＝1400 W·m-2·K-1，为了制造方便，要求每一效传热面积相同。加热管长可选取短管2～3m；中等管3～4m。
学生
姓名学号
参 考
文 献 [1] 匡国柱. 化工单元过程及设备课程设计. 北京：化学工业出版社，2006
[2] 贾绍义，柴诚敬主编. 化工原理课程设计. 天津：天津大学出版社，2002
[3] 蕲明聪，程尚模，赵永湘. 换热器. 重庆：重庆大学出版社，1990
[4] 聂清德编. 化工设备设计. 北京：化学工业出版社，1991
[5] 袁林根. 机械工程手册（第二版）. 北京：机械工业出版社，1997
[6] 王顺平. 烧碱蒸发系统的技术改造. 中国氯碱，2005，（1）：27
[7] 时钧等主编. 化学工程手册. 北京：化学工业出版社，1996
设计的基本要求、任务 课程设计是本课程教学中综合性和实践性很强的环节，是理论联系实际的桥梁。通过课程设计，要求学生能综合运用本课程和前修课程的基本知识，进行融会贯通、独立思考，在规定的时间内完成指定的化工单元操作的设计任务，从而得到化工工程设计的初步训练。通过课程设计，要求学生了解工程设计的基本内容和设计步骤，掌握化工单元设计的程序和方法，具备分析和决工程实际问题的能力。
完成设计方案的简介、蒸发器的工艺设计计算、绘制工艺流程图
设 计
进 度
安 排 1月4日～1月5日，布置任务，查阅、收集相关设计资料、参考文献等；
1月6日～1月12日，完成设计计算；
1月13日～1月15日，完成设计说明书及设计图纸。
目 录
第一章 前言………………………………………………………………………………………………………2
§1.1 概 述 ……………………………………………………………………………………………………………2
§1.1.1蒸发及蒸发流程 ………………………………………………………………………………………………2
§1.1.2 蒸发操作的分类 ……………………………………………………………………………………………2
§1.1.3 蒸发操作的特点………………………………………………………………………………………………2
§1.1.4蒸发设备—蒸发器……………………………………………………………………………………………3
§1.1.5蒸发设备的要求………………………………………………………………………………………………3
§1.1.6 蒸发设备的选型 ……………………………………………………………………………………………4
蒸发器装置设计任务…………………………………………………………………………………4
§2.1设计题目…………………………………………………………………………………………………………4
§2.2设计任务及操作条件……………………………………………………………………………………………4
§2.3设备型号…………………………………………………………………………………………………………5
蒸发工艺设计计算………………………………………………………………………………………5
§3.1各效蒸发量和完成液浓度的计算 ……………………………………………………………………………………5
§3.2各效溶液沸点和有效温度差的确定 ………………………………………………………………………6
§3.2.1 各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失 ………………………………………7
§3.2.2 各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失…………………………………………………7
§3.2.3 由经验不计流体阻力产生压降所引起的温度差损失……………………………………………8
§3.3 加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 ……………………………………………………………8
§3.4蒸发器的传热面积 ………………………………………………………………………………10
§3.5有效温差的再分配 ………………………………………………………………10
§3.5.1重新分配各效的有效温度差………………………………………………………………………10
§35.2重复上述计算步骤 ……………………………………………………………………………11
§3.6计算结果列表 ……………………………………………………………………………………………………13
第四章 蒸发器工艺尺寸计算…………………………………………………………………………………13
§4.1加热管的选择和管数的初步估计 ……………………………………………………………………13
§4.1.1 加热管的选择和管数的初步估计…………………………………………………………………13
§4.1.2 循环管的选择………………………………………………………………………………………14
§3.1.3 加热室直径及加热管数目的确定…………………………………………………………………14
§4.1.4 分离室直径与高度的确定…………………………………………………………………………14
§4.2 接管尺寸的确定…………………………………………………………………………………………15
§4.2.1 溶液进出…………………………………………………………………………………………15
§4.2.2 加热蒸气进口与二次蒸汽出口 …………………………………………………………………16
§4.2.3 冷凝水出口 ………………………………………………………………………………………16
第五章 蒸发装置的辅助设备…………………………………………………………………………………16
§5.1气液分离器………………………………………………………………………………………………16
§5.2蒸汽冷凝器………………………………………………………………………………………………16
§5.2.1 冷却水量 …………………………………………………………………………………………17
§5.2.2 计算冷凝器的直径…………………………………………………………………………………17
§5.2.3 淋水板的设计………………………………………………………………………………………17
§5.3泵的选型…………………………………………………………………………………………………17
§5.3.1离心泵的选择……………………………………………………………………………………………………17
§5.3.2预热器的选择 …………………………………………………………………………………………………18
主要设备强度计算及校核…………………………………………………………………………………………18
参考文献……………………………………………………………………………………………………………19
课程设计心得………………………………………………………………………………………………………20
...
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