塔板式混合冷凝器的工艺计算与结构设计VIP免费

第31卷第1期．20q2年2月发酵科技通讯塔板式混合冷凝器的工艺计算与结构设计梅进义(厦门侨星实业总公司味精厂361012)在容器中形成真空的方法很多，味精的结晶在真空容器结晶罐中进行。60—7O年代味精生产行业太都采用w型机械真空泵抽真空系统装置进行结晶味精生产，它可以形成较高的真空度，但水在低压下蒸发时，水蒸汽的比容很大，使用机械真空泵抽真空结晶，抽气量很大，机械真空泵就会非常庞大。随着味精生产的发展，结晶罐势必扩大，w型机械真空泵不能适应大生产的需要。到7O年代末80年代初改用具有抽真空、冷凝、排水等三种有效能的水力喷射泵。由于它的结构简单、安全、管理方便而在味精行业得到广泛应用，逐步替代了w型机械真空泵。近几年来味精生产规模越来越太，结晶罐向更大型的方向发展，有的厂家已制造Z0m3，25m3的结晶罐，这给配备水力喷射泵和供水泵增加了难度，投资及耗电量也相当可观，同时该型号泵的喷咀很已磨损，夏天因用水温度过高，真空度也不如人意。若以上二者能结合起来，取长补短，再作适当的改进，即采用同样具有冷凝、排水，抽真空等三种有效能的塔板式混合冷凝器替代水力喷射泵与w型机械真空泵相串联的抽真空系统装置，把结晶罐顶部二次蒸汽在塔板式混合冷凝器内直接冷凝成水被冷却水带走，少量二次蒸汽和不凝结气体再由w型机械真空泵抽走。该装置系统由于塔板式混凝器进水量可根据进水温度在15—6o℃)范围内调整，从而可保证春、夏、秋、冬四季结晶罐真空度的稳定，同时比单独安装机械真空泵或水力喷射泵经济合理。下面对12m3结晶罐需配备相应的塔板式混合冷凝器的结构尺寸进行较详细的工艺计算和结构设计。塔板式混合冷凝器一般均采用对流式，即冷却水从上部供水管流人冷凝器，通过具有钴L的塔板向下流动，蒸汽由冷凝器底部进入向上与下流的冷却水直接接触，进行热交换，绝大部分二次蒸汽被冷却水冷凝成水随冷却水一起从下部排水管排出，从而使器内形成很高的真空度。一般混合式冷凝器的冷凝操作真空度为0．08—0．086MPa，冷却水不能直接排出，需将冷凝器安装在10m高度以上，才能自流排水，放又称大气冷凝器。它之优点，结构简单容易制造，造价低廉，维修简便。12m3结晶罐其底料投放量6，浓缩2．5h料液达饱和度，可投放晶种进行结晶生产。在投加晶种前料液量为3左右，蒸发掉3m3水，放每小时蒸发量G：—3x10130：1200~kg／h31冷却水消耗量计算塔板式混凝器中需要的冷却水量，决定于被冷凝蒸汽的放热量，冷却水的进水温度和排水温度。冷却水排水温度等于冷凝器进口处蒸汽分压相对应的温度减去最终温差(冷却水排水温度与冷凝温度间的温差称为最终温差)。最终温差可取1—2．5℃。1．1进口处蒸汽分压的计算是假定进口处蒸汽分压与混合气体总压的比值等于蒸汽的摩尔数与混合气体总摩尔数的比值。计算方法如下式。Pm一式中蒸煎麈巫混合气体的总摩尔数P日——蒸汽的分压[MPa]P皿——混合气体的总压[MPa]取P皿=O．018~MPa]，(混凝器操作压力，即真空度O．082[MPa])设冷凝蒸汽量G=1200~kg／h]，冷凝蒸汽中空气量100~kg／h3。蒸汽分子量l8，空气分子量29。混合气体中蒸汽的摩尔数==66．67混合气体中空气的摩尔数：100：3．45混合气体中的总摩尔数：66．67+3．45=7O．12由(1)式得一39—维普资讯http://www.cqvip.com发酵科技通讯第3l卷=Pm×_o_o=0．017IMPa]以=0．017[MPa]查水蒸汽的物理性质表得相应的温度为56℃。塔板式混凝器的排水温度一般比冷凝温度低1～25℃，即啡=55～53．5℃，取：54℃1．2塔板式混合冷凝器热负荷计算冷凝状态参数混凝器操作压力P=O．018[MPa]冷凝温度to：56℃进水温度t1=35℃排水温度t2：54℃冷凝蒸汽量G=1200[kg／h]冷凝温度下(56℃)蒸汽的焙I=621×4．186[kJ／kgJ冷凝温度下凝结水的焓-_56×4．186[kJ／]冷凝蒸汽的比容v=9．2[m3／kg]热负荷计算蒸汽冷凝时放出的热量Q=G(I—i)=1200×(621×4．186—56×4．186)=2838108[kJ／h]⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)13塔板式混凝器用冷却水量的计算面===36[m3／h]············⋯···⋯···⋯···⋯·····⋯··⋯··(3)2塔板式温合冷凝器结构尺寸计算混合冷凝器的内径大小与...