(完整版)三效蒸发器设计化工原理课件设计

化工原理课程设计三效蒸发一、引言蒸发是化工过程中常用的分离技术之一，广泛应用于化工工艺中的浓缩、提纯、结晶等过程。

三效蒸发是一种高效的蒸发方式，通过多级蒸发器的串联，能够实现能量的充分利用，提高产品质量和能源利用效率。

本文将对化工原理课程设计中的三效蒸发进行详细介绍。

二、三效蒸发的原理三效蒸发是指通过三个级别的蒸发器进行连续蒸发，每个级别的蒸发器都能够利用前一级别的蒸汽来提供热量，从而实现能量的充分回收。

三效蒸发的原理可以概括为以下几个步骤：1. 一效蒸发：将待浓缩溶液进入一效蒸发器，通过加热使其部分蒸发，产生蒸汽。

蒸汽在一效蒸发器中冷凝，释放出的热量用于加热待浓缩溶液。

2. 二效蒸发：一效蒸发器中冷凝的蒸汽进入二效蒸发器，再次进行蒸发。

二效蒸发器中的待浓缩溶液通过加热蒸发，产生更高质量的蒸汽。

二效蒸发器中冷凝的蒸汽同样用于加热待浓缩溶液。

3. 三效蒸发：二效蒸发器中冷凝的蒸汽进入三效蒸发器，进行最后一次蒸发。

三效蒸发器中的待浓缩溶液通过加热蒸发，产生最高质量的蒸汽。

三效蒸发器中冷凝的蒸汽同样用于加热待浓缩溶液。

通过以上步骤，三效蒸发可以实现能量的充分回收，提高能源利用效率。

三、三效蒸发的应用三效蒸发广泛应用于化工工艺中的浓缩、提纯、结晶等过程。

以下是三效蒸发在不同领域的应用案例：1. 食品工业：三效蒸发被用于果汁、乳制品、酱油等食品的浓缩过程。

通过三效蒸发，可以将大量的水分蒸发出去，提高产品的浓缩度和保存期限。

2. 医药工业：三效蒸发被用于制药工艺中的溶剂回收和浓缩。

通过三效蒸发，可以将溶剂回收利用，减少环境污染，并提高产品质量。

3. 石油化工：三效蒸发被用于石油化工过程中的废水处理和溶剂回收。

通过三效蒸发，可以将废水中的溶解物质浓缩，减少废水的排放量，并将溶剂回收利用。

四、三效蒸发的优势和挑战三效蒸发相比传统的单效蒸发具有以下优势：1. 能量回收：通过多级蒸发器的串联，三效蒸发可以实现能量的充分回收，减少能源消耗。

三效并流蒸发器的设计：处理量（㎏/h ）4500，初始温度为20℃，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。

解：1、 计算总蒸发量：W=F(1-X 0/X 3=4500(1-0.05/0.40)=3937.5㎏/h 2、 估算各效蒸发量： 假设：W 1:W 2:W 3=1:1.1:1.2 W=W 1+W 2+W 3=3.3W 1=3937.5 W 1=1193㎏/h W 2=1312㎏/h W 3=1432㎏/h3、 估算各效浓度： X 1=1W -F X F ⨯=(4500×0.05)/(4500-1193)=0.068X 2=4500×0.05/(4500-1193-1312)=0.113 X 3=0.44、 分配各效压强 假设各效间压降相等P 1=5×98.07+101.33=592KPaP K =101.33-600×133.32×10-3=21KPa ΔP=(592-21)/3=571/3=190KPa则各效蒸发室的压强（二次蒸汽压强）为： P 1/=P 1-ΔP=592-190=402KPaP 2/=P 1-2ΔP=592-2×190=212KPa P 3/=P K =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：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Δ/ 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：t a1=146℃ t a2=125℃ t a3=87℃ 由于溶液蒸汽压下降引起的温度差损失为： Δ1/=146-143.6=2.4℃ Δ2/=125-121.9=3.1℃ Δ3/=87-60.7=26.3℃∑∆/=2.4+3.1+26.3=31.8℃(二)、由于静压强引起的温度差损失P m =p /+ρg L/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ρ1=991㎏/m 3ρ21056㎏/m 3ρ31366㎏/m 3P 1=402+991×9.81×2/2/1000=412KPa P 2=212+1056×9.81×2/2/1000=222kpa P 3=21+1366×9.81×2/2/1000=34kpa对应的各效溶液（水）的温度分别为：144.4℃ 123.3℃ 69.9℃∑∆//=t m /-t pΔ1///=144.4-143.6=0.8℃ Δ2///=123.3-121.9=1.4℃ Δ3///=69.9-60.7=9.2℃∑∆//=0.8+1.4+9.2=11.4℃(三)、流动阻力引起的温度差损失Δ///∑∆///=06、 计算总温度差损失∑∆=31.8+11.4=43.2℃7、 计算总传热温度差∆t=T 1-T K -∑∆=158.1-60.7-43.2=54.2℃8、 计算各效溶液的沸点及各效加热蒸汽的温度 一效：t 1=T I /+ΔI =143.6+2.4+0.8=146.8℃ ： t 2=121.9+3.1+1.4=126.4℃:t 3=60.7+26.3+9.2=96.2℃T2=t 1-(△1/+△1//+△1///)=146.8-3.2=143.6 T3=△t 3+t 39、 计算加热蒸汽消耗量及各效蒸发水分量 解方程组： W 1=1428㎏/h W 2=1420㎏/h W 3=1091㎏/h D 1=1508㎏/h 10、 估算蒸发器的传热面积it ∆⨯=i ik Q SiΔt 1=T 1-t 1=158.1-146.8=11.3℃ 假设各效传热系数：K 1=1800W/(m 2k) K 2=1200 W/(m 2k) K 3=600 W/(m 2k)Q 1=D 1×R 1=15.8×2093×103/3600=8.77×105WQ 2=1428×2138×103/3600=8.48×105WQ 3=8.68×105WS 1=43.1m 2S 2=41.1m 2S 3=56.3m 211、 有效温度差再分配∑∆∆+∆+∆=tt S t S t 332211S S =48.7m 2=∆1t 43.1/48.7×11.3=10℃ =∆2t 41.1/48.7×17.2=14.5℃ =∆3t 56.3/48.7×25.7=29.7℃12、 重新计算各效浓度 X 1=0.073 X 2=0.136 X 3=0.414、 计算各效蒸发量 解方程组： W 1=1444㎏/h W 2=1393㎏/h W 3=1101㎏/h D=1523㎏/h 15、 计算各效传热面积Q 1=8.85×105 S 1=49.2m 2Q 2=8.54×105 S 2=49.1M 2Q 3=8.47×105 S 3=47.5M 2m axm inS S -1=1-47.5/49.2=0.0346＜0.05 取平均面积S=(49.2+49.1+47.5)/3=48.6M 2 取S=1.1S=53.46=[54M 2]。

1 概述与设计方案的选择1.1 概述1.1.1 蒸发设备的分类常用蒸发器主要由加热室和分离室两部分构成。

蒸发器的多种结构型式即在于加热室和分离室结构的多样性及其组合方式的变化。

按照蒸发器在溶液中的流动情况，可将蒸发器分为循环型和单程型两大类。

（1）循环型蒸发器：其特点是溶液在蒸发器中作循环流动。

根据引起溶液循环流动原理的不同，又可分为自然循环式和强制循环式两种类别。

显然，强制循环蒸发器式依靠外加动力造成溶液在蒸发器中的循环流动，而自然循环式是依靠溶液在蒸发器中不同部位的密度差引起的自然循环流动。

表1-1 常用循环型蒸发器的结构特点及主要性能汇总型式结构特点优点缺点中央循环管式（自然循环式和强制循环式）加热时中央循环管和加热管内溶液受热程度不同，同时因加热管内蒸汽上升的抽吸作用使溶液产生由加热管上升，中央循环管下降的不断流动，从而提高了传热系数，强化了蒸发过程。

在管内安装一旋桨式搅拌器，即构成强制循环式蒸发器。

1.构造简单，操作可靠2.传热效果较好3.投资费用较少1.清洗和检修较麻烦2.溶液循环速度较低（搅拌式可提速2~3倍）3.因溶液的循环使蒸发器中溶液的组成总是接近于完成液组成，溶液沸点升高明显，传热温差减小，粘度较大，影响传热效果悬框式加热室像个悬框挂在蒸发器壳体内的下部，溶液沿加热室与壳体形成的环隙下降，沿加热管上升，不断循环流动1.循环速度较前者大2.蒸发器外壳接触的是温度较低的沸腾溶液，热损失少1.结构较复杂2.单位传热面积用金属量最多3.便与检修和更换4.适用于蒸发易结垢或有晶体析出的液体列文式在加热管上部附加一段直管，由于其静压抑制了加热管中溶液的沸腾，减少了结垢的可能性，在直管上部装有立式隔板，使沸腾产生的气泡受到限制，与液体形成均匀混合物上升，这样循环管中的汽液混合物之间产生较大的密度差和推动力，故循环速度增大1.可避免在加热管中析出晶体，减轻加热管表面上污垢的形成2.传热效果较好3.适用于处理有结晶析出的溶液1.设备高达，消耗金属材料多，需要高大厂房2.液柱静压引起的温度差损失较大，要求加热蒸汽压力较大3.必须保持在较大温差下操作强制循环式溶液的的循环借助外力作用，如用泵迫使溶液想一定方向流动1.传热系数较自然循环式蒸发器大2.适用于高粘度、易结垢、易结晶的溶液3.加热蒸汽与溶液之间的温度差较小时(3~5)，仍可进行操作动力消耗大，单位传热面积耗费功率达0.4~0.82/k mw浸没燃烧式高温烟道气直接通入待蒸发溶液中，使溶液沸腾汽化1.结构简单2.传热速率快，效率高，适用于易结垢、易结晶或有腐蚀性的溶液1.二次蒸汽难以再利用2.不适用于热敏性或不能被烟道气污染的物料（2）单程型蒸发器单程型蒸发器的特点是溶液沿加热管壁呈膜状流动而进行传热和蒸发，一次通过加热室即可达到所要求的组成。

三效蒸发器组成及原理
三效蒸发器主要由相互串联的三组蒸发器、冷凝器、盐分离器和辅助设备等组成（如图所示）。

三组蒸发器以串联的形式运行，组成三效蒸发器。

整套蒸发系统采用连续进料、连续出料的生产方式。

高含盐废水首先进入一效强制循环结晶蒸发器，结晶蒸发器配有循环泵，将废水打入蒸发换热室，在蒸发换热室内，外接蒸气液化产生汽化潜热，对废水进行加热。

由于蒸发换热室内压力较大，废水在蒸发换热室中在高于正常液体沸点压力下加热至过热。

加热后的液体进入结晶蒸发室后，废水的压力迅速下降导致部分废水闪蒸，或迅速沸腾。

废水蒸发后的蒸气进入二效强制循环蒸发器作为动力蒸气对二效蒸发器进行加热，未蒸发废水和盐分暂存在结晶蒸发室。

一效、二效、三效强制循环蒸发器之间通过平衡管相通，在负压的作用下，高含盐废水由一效向二效、三效依次流动，废水不断地被蒸发，废水中盐的浓度越来越高，当废水中的盐分超过饱和状态时，水中盐分就会不断地析出，进入蒸发结晶室的下部的集盐室。

吸盐泵不断将含盐的废水送至旋涡盐分离器，在旋涡盐分离器内，固态的盐被分离进入储盐池，分离后的废水进入二效强制循环蒸发器加热，整个过程周而复始，实现水与盐的最终分离。

化工原理课程设计三效蒸发在化工领域中，蒸发是一种常见的分离技术。

而三效蒸发是一种高效的蒸发方式，它在提高产能的同时，降低了能耗，具有很大的应用潜力。

本文将介绍三效蒸发的原理、设计和优势。

一、原理三效蒸发是利用多级蒸发器进行连续蒸发的过程。

它由三个蒸发器组成，分别是高效蒸发器、中效蒸发器和低效蒸发器。

其原理是通过将高浓度的溶液从高效蒸发器中的蒸发器底部引入中效蒸发器，再将中效蒸发器中的浓缩液引入低效蒸发器，最终得到浓缩度最高的产物。

二、设计三效蒸发的设计需要考虑多个因素，包括溶液的性质、蒸发器的尺寸和操作条件等。

首先，需要确定溶液的性质，包括溶质的浓度、沸点和热稳定性等。

这些参数将影响蒸发器的设计和操作条件的选择。

其次，需要确定蒸发器的尺寸，包括蒸发器的高度、直径和传热面积等。

这些参数将影响蒸发器的产能和能耗。

最后，需要确定蒸发器的操作条件，包括进料流量、蒸发温度和蒸发压力等。

这些参数将影响蒸发器的稳定性和效率。

三、优势相比于传统的单效蒸发，三效蒸发具有以下几个优势。

首先，三效蒸发可以实现连续操作，提高了生产效率。

在传统的单效蒸发中，溶液需要经过多次蒸发才能达到所需浓度，而三效蒸发可以一次完成，节省了时间和能源。

其次，三效蒸发可以降低能耗。

由于三效蒸发中的蒸发器是串联的，低效蒸发器的进料温度较高，可以利用高效蒸发器和中效蒸发器的余热，减少了能源的消耗。

最后，三效蒸发可以提高产品质量。

由于三效蒸发可以在较低的温度下进行，可以减少溶质的热分解和挥发，提高产品的纯度和稳定性。

四、应用三效蒸发在化工领域中有广泛的应用。

它可以用于浓缩溶液、回收溶剂和提取有价值的成分等。

例如，在果汁生产中，三效蒸发可以用于浓缩果汁，提高果汁的浓度和口感。

在制药工业中，三效蒸发可以用于回收溶剂，减少废物的产生。

在化肥生产中，三效蒸发可以用于提取有机成分，提高产品的价值。

总之，三效蒸发是一种高效、节能的蒸发技术。

它通过多级蒸发器的连续操作，实现了溶液的快速浓缩。

三效蒸发器的设计三效蒸发器是一种高效能、节能环保的蒸发装置，适用于各种工业生产过程中的脱水、浓缩和回收溶液等。

它采用了多级蒸发的工艺，通过热量的多次利用，最大限度地提高了热效能的利用率。

下面我将详细介绍三效蒸发器的设计。

1.设计原理2.设计要点（1）热源系统：三效蒸发器通常采用蒸汽作为热源。

在设计中需合理配置热源供应系统，确保蒸汽充足、稳定，以满足各级蒸发器的热量需求。

（2）蒸发系统：蒸发系统是整个蒸发器的核心部分。

蒸发器内通常包含三个蒸发槽，分别称为高浓度槽、中浓度槽和低浓度槽。

原始溶液首先进入高浓度槽进行初步蒸发，产生低浓度的蒸发液，然后进入中浓度槽进行第二次蒸发，再次产生更低浓度的蒸发液，最后进入低浓度槽进行第三次蒸发，最终产生高浓度的浓缩液和低浓度的蒸发物。

（3）冷凝系统：冷凝系统用于将蒸发器中的蒸汽冷凝成水。

在设计中需合理配置冷凝器，以确保冷凝器能够有效地将蒸汽冷凝成水，使得冷凝器能够稳定运行。

（4）真空系统：真空系统主要用于维持蒸发器内的真空度。

在设计中需合理配置真空泵，以保证蒸发器内的真空度始终处于适宜的范围内。

3.设计步骤（1）确定蒸发器的处理负荷：根据需要处理的溶液的流量和浓度，确定蒸发器的处理负荷。

（2）计算热平衡：根据溶液的进料温度、浓度和出料浓度，计算出各级蒸发器的进料蒸汽量和出料蒸汽量，并根据蒸发器的效果和效率，计算出各级蒸发器的热平衡。

（3）确定蒸发器结构参数：根据处理负荷和热平衡计算结果，确定各级蒸发器的结构参数，包括蒸发槽容积、换热面积、蒸发温度和压力等。

（4）进行设备选型：根据蒸发器的结构参数和处理负荷，选择合适的设备，包括蒸发槽、冷凝器、真空泵等。

（5）进行设备布置：根据选定的设备尺寸和工艺要求，进行设备的布置，并确定管道连接、控制系统和安全设备等。

4.设计注意事项（1）蒸发器的设计要充分考虑到溶液的性质和工艺要求，确保设备的稳定运行和优良的工艺效果。

（2）在设计过程中要注意热量的平衡，合理配置热源和冷凝器，确保热量的充分利用和回收。

三效蒸发器原理图
（图略）。

三效蒸发器原理图中包括了进料口、热介质进口、浓缩液出口、浓缩液排出口
等组成部分。

下面我们将详细介绍三效蒸发器的工作原理。

首先，进料液体通过进料口进入蒸发器，然后在蒸发器内部被加热的热介质加热。

在加热的作用下，液体中的溶质开始蒸发，形成蒸汽。

蒸汽在蒸发器内部上升，与下降的浓缩液进行热交换，使得浓缩液中的溶质被蒸发出来，从而实现了液体的浓缩。

其次，蒸发器内部采用了多级蒸发，也就是三效蒸发。

这意味着蒸汽在蒸发器
内部经过多级的蒸发，每一级蒸发都能够充分利用热能，提高了蒸发效率。

同时，多级蒸发也能够减少热能的损失，节约能源。

最后，经过多级蒸发后，蒸汽在顶部凝结成液体，成为浓缩液。

浓缩液通过浓
缩液出口排出蒸发器，而蒸汽则通过蒸汽出口排出蒸发器。

浓缩液中的溶质被蒸发出来后，浓缩液中的浓度得到提高，可以用于回收利用或者进行后续的生产工艺。

三效蒸发器的工作原理可以总结为，利用加热的热介质加热进料液体，使其蒸发，然后通过多级蒸发提高蒸发效率，最终得到浓缩液和蒸汽。

这种工作原理使得三效蒸发器具有高效、节能、环保等优点，受到了广泛的应用。

总的来说，三效蒸发器原理图所展示的工作原理简单清晰，通过逐步的蒸发浓
缩过程，实现了液体的浓缩和蒸汽的回收。

这种设备在化工、制药、食品等行业中具有重要的应用价值，为生产过程提供了高效、节能的解决方案。

化工原理课程设计B 题目：KNO3水溶液三效并流加料蒸发装置的设计化工原理课程设计任务KNO3水溶液三效并流加料蒸发装置的设计摘要蒸发器可广泛用于医药、食品、化工、轻工等行业的水溶液或有机溶媒溶液的蒸发,特别适用于热敏性物料(例如中药生产的水、醇提取液等)。

同时，蒸发操作也可对溶剂进行回收。

随着工业蒸发技术的发展，蒸发器的结果和型式也不断的改进。

目前，蒸发器大概分为两类：一类是循环型，包括中央循环管式、悬筐式、外热式、列文式及强制循环式等；另一类是单程型，包括升膜式、降膜式、升—降膜式等。

这些蒸发器型式的选择，要多个方面综合得出。

现在化工生产实践中，为了节约能源、提高经济效益，很多厂家采用的蒸发设备是多效蒸发。

因为这样可以降低蒸气的消耗量，从而提高蒸发装置的各项热损失。

多效蒸发流程可分为：并流流程、逆流流程、平流流程以及错流流程。

在选择型式时应考虑料液的性质、工程技术要求、公用系统的情况等。

关键词：化工设备；三效蒸发装置；KNO溶液;并流3目录一绪论 (1)二设计任务 (2)2.1设计任务 (2)2.2操作条件 (2)三设计条件及设计方案说明 (2)四物性数据及相关计算 (3)4.1估计各效蒸发量和完成液浓度 (3)4.2估计各效蒸发溶液的沸点和有效总温度差 (4)4.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (5)4.4蒸发器传热面积的估算 (7)4.5有效温度的再分配 (7)4.6重复上述计算步骤 (8)4.7计算结果列表 (11)五主体设备计算和说明 (11)5.1加热管的选择和管数的初步估计 (11)5.2循环管的选择 (11)5.3加热管的直径以及加热管数目的确定 (12)5.4分离室直径和高度的确定 (13)5.5接管尺寸的确定 (14)六附属设备的选择 (16)6.1气液分离器 (16)6.2蒸汽冷凝器 (16)七三效蒸发器主要结构尺寸和计算结果 (18)7.1蒸发器的主要结构尺寸的确定 (18)7.2气液分离器结构尺寸的确定 (18)7.3 蒸汽冷凝器主要结构的确定 (19)八设计心得 (20)九参考文献 (20)十附录 (21)附录A：并流加料三效蒸发器的物料衡算和热量衡算示意图 (21)附录B：并流加料蒸发流程 (22)一、绪论蒸发是使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸气，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作。

化工原理课程设计字符说明 ........................................................................................................................................................... - 2 - 第一节概述 ............................................................................................................................................... - 3 - 一．蒸发及蒸发流程 ............................................................................................................................... - 3 - 二．蒸发操作的分类 ............................................................................................................................... - 3 - 三．蒸发操作的特点 ............................................................................................................................... - 3 -四、蒸发设备 ........................................................................................................................................... - 4 -五、蒸发器选型 ....................................................................................................................................... - 4 - 第二节蒸发装置设计任务.............................................................................................................................. - 5 -一、设计题目 ........................................................................................................................................... - 5 -二、设计任务及操作条件........................................................................................................................ - 5 - 第三节三效蒸发器得工艺计算.................................................................................................................... - 5 -一、估计各效蒸发量和完成液浓度........................................................................................................ - 5 -二、估计各效溶液的沸点和有效总温差................................................................................................ - 6 -三加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算.......................................................................................... - 8 -四、蒸发器的传热面积的估算................................................................................................................ - 9 -五、有效温差的再分配............................................................................................................................ - 9 -六、重复上述计算步骤.......................................................................................................................... - 10 -七、计算结果 ......................................................................................................................................... - 11 - 第四节蒸发器的主要结构尺寸计算.................................................................................................... - 12 -一、加热管的选择和管数的初步估计.................................................................................................. - 12 -二、循环管的选择 ................................................................................................................................. - 12 -三、加热室直径及加热管数目的确定.................................................................................................. - 12 -四、分离室直径与高度的确定.............................................................................................................. - 13 -五、接管尺寸的确定 ............................................................................................................................. - 14 - 第五节蒸发装置的辅助设备.................................................................................................................. - 14 -一、气液分离器 ..................................................................................................................................... - 14 -二、蒸汽冷凝器 ..................................................................................................................................... - 15 -三淋水板的设计 ................................................................................................................................... - 16 - 【参考文献】 ......................................................................................................................................... - 17 -字符说明)./(////)./(22C m W K kg J h mh s m g f h kg F h kg D mD m d C kg kJ c m b ︒---------︒--总传热系数，二次蒸汽的焓，高度，重力加速度，校正系数，无因次原料液流量，加热蒸汽消耗量，直径，加热管的内径，比热容，管壁厚度，英文字母 误差，无因次温度损失，对流川热系数，希腊字母质量，单位体积冷却水的蒸汽次溶质的质量分率，无因质量流量，蒸发量，分离室的体积，流体得体积流量，蒸发体积强度，-︒-∆︒--------εαCC m W m kg X x hkg W h kg W m V s m V s m m U S )./(////)./(233333 饱和的秒污垢的压力流速，温度，管心距，溶液的温度（沸点），传热面积，污垢热阻，气话潜热，雷诺系数，无因次总传热速率，热通量，普兰特准数，无因次绝对压力，蒸发系统总效数，管数，溶液质量，子周边上的单位时间内通过单位管长度，-----︒--︒--︒-----------S s s p s m u C T m t Ct m S W C m R kg kJ r R W Q m W q P Pa p n n s m kg M mL e r //).(//)../(222 壁面的水的体积的蒸汽的外侧的最小的最大的平均的液体的冷凝器的内侧的沸腾的平均的下标水流收缩系数，无因次因次管材质的校正系数，无密度，表面张力，粘度，导热系数，热利用系数，无因次----=-------------︒--w w u v o m L K i B av m kg mN sPa C m W min max //.)./(3ϕφρσμλη第一节概述一．蒸发及蒸发流程蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。

化工原理课程设计字符说明 ........................................................................................................................................................... - 2 - 第一节概述 ............................................................................................................................................... - 3 - 一．蒸发及蒸发流程 ............................................................................................................................... - 3 - 二．蒸发操作的分类 ............................................................................................................................... - 3 - 三．蒸发操作的特点 ............................................................................................................................... - 3 -四、蒸发设备 ........................................................................................................................................... - 4 -五、蒸发器选型 ....................................................................................................................................... - 4 - 第二节蒸发装置设计任务.............................................................................................................................. - 5 -一、设计题目 ........................................................................................................................................... - 5 -二、设计任务及操作条件........................................................................................................................ - 5 - 第三节三效蒸发器得工艺计算.................................................................................................................... - 5 -一、估计各效蒸发量和完成液浓度........................................................................................................ - 5 -二、估计各效溶液的沸点和有效总温差................................................................................................ - 6 -三加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算.......................................................................................... - 8 -四、蒸发器的传热面积的估算................................................................................................................ - 9 -五、有效温差的再分配............................................................................................................................ - 9 -六、重复上述计算步骤.......................................................................................................................... - 10 -七、计算结果 ......................................................................................................................................... - 11 - 第四节蒸发器的主要结构尺寸计算.................................................................................................... - 12 -一、加热管的选择和管数的初步估计.................................................................................................. - 12 -二、循环管的选择 ................................................................................................................................. - 12 -三、加热室直径及加热管数目的确定.................................................................................................. - 12 -四、分离室直径与高度的确定.............................................................................................................. - 13 -五、接管尺寸的确定 ............................................................................................................................. - 14 - 第五节蒸发装置的辅助设备.................................................................................................................. - 14 -一、气液分离器 ..................................................................................................................................... - 14 -二、蒸汽冷凝器 ..................................................................................................................................... - 15 -三淋水板的设计 ................................................................................................................................... - 16 - 【参考文献】 ......................................................................................................................................... - 17 -字符说明)./(////)./(22C m W K kg J h mh s m g f h kg F h kg D mD m d C kg kJ c m b ︒---------︒--总传热系数，二次蒸汽的焓，高度，重力加速度，校正系数，无因次原料液流量，加热蒸汽消耗量，直径，加热管的内径，比热容，管壁厚度，英文字母 误差，无因次温度损失，对流川热系数，希腊字母质量，单位体积冷却水的蒸汽次溶质的质量分率，无因质量流量，蒸发量，分离室的体积，流体得体积流量，蒸发体积强度，-︒-∆︒--------εαCC m W m kg X x hkg W h kg W m V s m V s m m U S )./(////)./(233333 饱和的秒污垢的压力流速，温度，管心距，溶液的温度（沸点），传热面积，污垢热阻，气话潜热，雷诺系数，无因次总传热速率，热通量，普兰特准数，无因次绝对压力，蒸发系统总效数，管数，溶液质量，子周边上的单位时间内通过单位管长度，-----︒--︒--︒-----------S s s p s m u C T m t Ct m S W C m R kg kJ r R W Q m W q P Pa p n n s m kg M mL e r //).(//)../(222 壁面的水的体积的蒸汽的外侧的最小的最大的平均的液体的冷凝器的内侧的沸腾的平均的下标水流收缩系数，无因次因次管材质的校正系数，无密度，表面张力，粘度，导热系数，热利用系数，无因次----=-------------︒--w w u v o m L K i B av m kg mN sPa C m W min max //.)./(3ϕφρσμλη第一节概述一．蒸发及蒸发流程蒸发是采用加热的方法，使含有不挥发性杂质（如盐类）的溶液沸腾，除去其中被汽化单位部分杂质，使溶液得以浓缩的单元操作过程。

三效外循环蒸发器结晶器一、工作原理物料由蒸发器顶部经料液分配装置均匀配于各蒸发管内，物料在重力的作用下，沿着蒸发管内壁液膜状由上而下流动。

在整个下降过程的同时，与蒸发管外壁加热蒸汽发生热交换而进行薄膜蒸发。

所发生的二次蒸汽的流向一致，故对料液沿蒸发管内壁向下运动以及分布呈薄膜起了进一步的促进作用，起到提高传热系数，使得传热效率提高。

二、结构简述该设备凡与物料、蒸汽、二次蒸汽及其冷凝水接触的零部件均采用不锈钢制造1Cr18Ni9Ti、SUS304、SUS316L、石墨、搪瓷等材料（按物料的性质选用相应的材质）。

该设备由第一、二，三效蒸发器，结晶釜、离心机，液封槽、进料泵、出料泵、循环泵，真空泵、预热器、控制仪表箱等部分组成。

第一、二，三效蒸发器的蒸发管束为长3-8米（根据蒸发量大小确定），壁厚2毫米的不锈钢内镜面管，管束胀接在上下管板之间，在壳程里，上下管板之间沿着管长方向，装置垂直于管束的栏板（数量按需），以便提高壳程流速，促进湍动程度，提高传热系数，在上管板上装置物料分配器，以使物料能均匀地在蒸发管内壁上形成液膜。

第一、二，三效分离器，装有灯孔，视镜，器内上固定捕沫帽（按需）。

液封槽，槽内装有自动控制液位的液位传感器，用于控制液位高低。

离心泵、进料泵、循环泵、不锈钢等材质的离心泵，其叶轮采用敞开式，密封采用机械双密封。

真空泵，多级泵和水力喷射器用于抽真空，极限真空度为730mmHg。

三、安装与调整本设备出厂时系分装，在现场进行总装。

(一) 安装要求：1.操作上平台预埋件、真空泵、排液泵基础预埋件及动力线预埋管的水泥罐，按土建规定执行。

2.设备的支柱与一、二，三效蒸发器应保证垂直，保证一、二，三效蒸发器管板上的水平偏着不大与1mm。

3.工作蒸发管道按一般蒸汽管道保温规定进行现场保温，蒸发管道水平部分管道要向汽包方向0.01的坡度。

4.离心泵按一般离心泵的安装要求进行，其脚可以调节4只支脚螺栓，使之支脚必须与地坪接触，泵轴必须校正水平。