三效并流蒸发器的工艺设计和换热面积计算一.设计参数：处理量(kg/h)4500,初始温度为20C，初始浓度5%完成液浓度为40%加热蒸汽压强为5at(绝压),末效真空度为600mmHg表压)，试计算所需的蒸发器的传热面积二.设计方案：1.总蒸发量计算：W=F(1-X0/X3=4500(1-0.05/0.40)=3937.5kg/h2.各效蒸发量初步估算：假设：WW2:W3=1:1.1:1.2W=WW+V3=3.3W/=3937.5加193kk/hW=1312kk/hW=1432kk/h3.估算各效浓度：X1=F^X^=(4500X0.05)/(4500-1193)=0.068F-X2=4500X0.05/(4500-1193-1312)=0.113X=0.44.分配各效压强假设各效间压降相等的原则进行分配R=5X98.07+101.33=592KPaP=101.33-600X133.32X10=21KPa△P=(592-21)/3=571/3=190KPa则各效蒸发室的压强(二次蒸汽压强)为：R/=P-△P=592-190=402KPa-3H=P-2△P=592-2X190=212KPaP/=R=21KPa由各效二次蒸汽压强查水蒸汽表可得相应的二次蒸汽温度和气化潜热如下表：效数二次蒸汽压强14022212321/KPa二次蒸汽温度143.6121.960.7/C汽化潜热(kj/213822002353kg)5.计算各效传热温度差损失：(一)、由于蒸汽压下降引起的温度差损失△/根据二次蒸汽温度和各效完成液的浓度，由氢氧化钠的杜林线图可查的各效溶液的沸点分别为：沸点：ta1=146Cta2=125Cta3=87C由于溶液蒸汽压下降引起的温度差损失为：△=146-143.6=2.4°C1/△=125-121.9=3.1C2/△r=87-60.7=26.3C/=2.4+3.1+26.3=31.8C（二）、由于静压强引起的温度差损失Pm=p+pgL/2取液位高度为2米（即加热蒸汽管长度）由溶液的沸点和各效完成液的浓度查表可得各效溶液的密度p=991kg/m13p1056kg/m233p1366kg/m3R=402+991X9.81X2/2/1000=412KPaP2=212+1056X9.81X2/2/1000=222kpaR=21+1366X9.81X2/2/1000=34kpa对应的各效溶液（水）的温度分别为://144.4C123.3C69.9C=tr/-t1///△=144.4-143.6=0.8C△=123.3-121.9=1.4C2///△=69.9-60.7=9.2C3/////=0.8+1.4+9.2=11.4C///（三）、流动阻力引起的温度差损失厶=0///6.计算总温度差损失=31.8+11.4=43.2C=07.计算总传热温度差t=TI-TK-=158.1-60.7-43.2=54.2C1、计算各效溶液的沸点及各效加热蒸汽的温度一效：ti=T+A1=143.6+2.4+0.8=146.8C/:t=121.9+3.1+1.4=126.4C2:t3=60.7+26.3+9.2=96.2CT2=t1-(△/+△/+△1)=146.8-3.2=143.6T3=A13+t38.计算加热蒸汽消耗量及各效蒸发水分量解方程组：W=1428kg/hW=1420kk/hW=1091kk/hD=1508kk/h9.估算蒸发器的传热面积SiQikiti111△1=T-t=158.1-146.8=11.3C假设各效传热系数：K=1800W/(mk)K2=1200W/(mfk)&=600W/(mk)2Q=DxR=15.8x2093X10/3600=8.77x10W35Q=1428X2138X10/3600=8.48X10W35Q=8.68X10W5S=43.1m{S=41.1mS=56.3m2210.有效温度差再分配Sb3乜&t3=48.7mtS2ti43.1/48.7X11.3=10Ct241.1/48.7X17.2=14.5Ct356.3/48.7X25.7=29.7C11.重新计算各效浓度X=0.073XFO.136XF0.412.计算各效溶液的沸点及相应的焓值效次加热蒸汽温度各效温度差各效溶液的沸点八、、焓值kj/kg1T1=158.110148.12T2=146.614.5132.13T3=125.929.796.221292189235313.计算各效蒸发量解方程组：W=1444kg/hV2=1393kk/hW=1101kk/hD=1523k/h14.计算各效传热面积Q=8.85x105Si=49.2m2Q=8.54x105S2=49.1“Q3=8.47x105S3=47.5“S仁池=1-47.5/49.2=0.0346v0.05取平SmaxS=(49.2+49.1+47.5)/3=48.6M2取S=1.1S=53.46=[54M2]经实际使用，按此原理进行计算的结果符合实际的需要。上的实际生产。均面积能满足工程
