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多效蒸发计算范文多效蒸发是一种常用于脱水和浓缩溶液的工艺方法。
它利用多组换热器和蒸发器，在不同压力条件下进行多次蒸发，以达到高效的能量利用和浓缩效果。
下面将详细介绍多效蒸发的计算方法。
蒸发率（E）是指单位时间内蒸发的物料质量。
它可以通过下列公式进行计算：E=Q/A其中，Q表示蒸发器中的蒸发热量，单位为焦耳（J），A表示蒸发器的表面积，单位为平方米（m²）。
其次是蒸发温度的计算。
多效蒸发中，各个蒸发器在不同的压力下进行蒸发，所以需要计算每个蒸发器的蒸发温度。
蒸发温度可以通过下列公式计算：T=T1-ΔT*(n-1)-ΔT1/N*(m-1)其中，T表示蒸发温度，T1表示蒸发器1的温度，ΔT表示每个蒸发器的温度压降，n表示蒸发器的级数，N表示蒸发器总数，m表示当前所在的蒸发器级数。
蒸发器数量的计算可以通过下列公式进行：N = log(D / D1) / log(α)其中，N表示蒸发器数量，D表示溶液初始浓度与最终浓度的比值，D1表示溶液的初始浓度，α表示溶液的浓缩系数。
最后是热效率的计算。
多效蒸发的热效率是指单位蒸发量所需的热量与总热量的比值。
热效率可以通过下列公式计算：η=Q/(Q+QF)其中，η表示热效率，Q表示蒸发器中的蒸发热量，QF表示各种热损失的热量。
除了上述的计算方法，还有一些附加的计算，如换热器的表面积计算和管路的尺寸计算等。
换热器的表面积可以通过下列公式计算：A=Q/(U*ΔTm)其中，A表示换热器的表面积，U表示传热系数，ΔTm表示温度驱动因数。
管路的尺寸计算可以通过下列公式计算：A=m*V/ρ*t其中，A表示管路的截面面积，m表示液体的质量流速，V表示液体的体积流速，ρ表示液体的密度，t表示液体在管路内停留的时间。
综上所述，多效蒸发的计算主要包括蒸发率、蒸发温度、蒸发器数量和热效率的计算。
通过这些计算，可以有效地设计和操作多效蒸发设备，达到预期的脱水和浓缩效果。
(全版本)蒸发器的热量与面积计算方法1. 引言本文档旨在提供一种详细的计算方法，用于确定蒸发器的热量和所需的面积。
蒸发器是一种设备，用于在热力学过程中从流体中去除热量，从而实现冷却。
为了确保蒸发器的性能和效率，需要对其热量和面积进行精确计算。
本文将介绍如何根据流体的物性和操作条件进行这些计算。
2. 热量计算方法蒸发器的热量可以通过以下公式计算：\[ Q = U \cdot A \cdot \Delta T \cdot n \]其中：- \( Q \) 是热量（单位：千瓦或千焦耳）- \( U \) 是热传递系数（单位：瓦特/平方米·开尔文）- \( A \) 是蒸发器的传热面积（单位：平方米）- \( \Delta T \) 是流体在蒸发器进出口之间的温差（单位：开尔文）- \( n \) 是流体在蒸发器中的流量（单位：立方米/小时）2.1 热传递系数 \( U \) 的确定热传递系数 \( U \) 取决于流体的物性、流动状况和换热表面的特性。
通常，可以通过实验或文献查询获得 \( U \) 的值。
如果需要进行计算，可以使用努塞尔特数（Nusselt number，\( Nu \)）来关联\( U \)、流体的普朗特数（Prandtl number，\( Pr \)）和雷诺数（Reynolds number，\( Re \)）：\[ Nu = \frac{U \cdot L}{h} \]其中：- \( L \) 是换热表面的特征长度（单位：米）- \( h \) 是对流传热系数（单位：瓦特/平方米·开尔文）通过对 \( Nu \)、\( Pr \) 和 \( Re \) 的关系图或公式查找相应的\( U \) 值。
2.2 传热面积 \( A \) 的计算传热面积 \( A \) 取决于蒸发器的几何形状和尺寸。
对于规则形状的蒸发器，可以直接测量其面积。
对于不规则形状的蒸发器，可以使用积分方法或计算机辅助设计（CAD）软件来计算。
(专业版)蒸发器热量及面积计算公式的专业解读1. 简介在制冷和空调系统中，蒸发器是关键组件之一，负责从空气中吸收热量以实现制冷效果。
本文档将详细解读蒸发器热量及面积计算公式，帮助读者更深入地理解蒸发器的工作原理和性能评估。
2. 热量计算公式蒸发器的热量吸收与以下因素有关：制冷剂的性质、蒸发器的尺寸、空气流量、环境温度等。
常用的热量计算公式如下：2.1. 制冷剂吸热量计算公式制冷剂在蒸发器中的吸热量主要取决于其物理性质，如比热容、蒸发温度等。
计算公式如下：\[ Q_{evap} = m \cdot c_{r} \cdot (T_{in} - T_{evap}) \]- \( Q_{evap} \)：制冷剂在蒸发器中的吸热量（W）- \( m \)：制冷剂的质量流量（kg/s）- \( c_{r} \)：制冷剂的比热容（J/(kg·K)）- \( T_{in} \)：制冷剂的入口温度（K）- \( T_{evap} \)：蒸发器的蒸发温度（K）2.2. 空气侧吸热量计算公式空气侧吸热量是指蒸发器从空气中吸收的热量。
计算公式如下：\[ Q_{air} = V \cdot c_{p} \cdot (T_{in} - T_{out}) \]- \( Q_{air} \)：空气侧的吸热量（W）- \( V \)：空气体积流量（m³/h）- \( c_{p} \)：空气的比热容（J/(kg·K)）- \( T_{in} \)：空气的入口温度（℃）- \( T_{out} \)：空气的出口温度（℃）3. 面积计算公式蒸发器的面积直接影响其制冷效果。
常用的面积计算公式如下：\[ A = \frac{Q_{evap}}{k \cdot U \cdot (T_{in} - T_{evap})} \]- \( A \)：蒸发器的面积（m²）- \( Q_{evap} \)：制冷剂在蒸发器中的吸热量（W）- \( k \)：传热系数（W/(m²·K)）- \( U \)：制冷剂与空气之间的温差（K）4. 总结本文对蒸发器热量及面积计算公式进行了详细解读，希望能帮助读者更好地理解蒸发器的工作原理和性能评估。
(完全版本)蒸发器热量和面积的计算法则1. 介绍本文档提供了一种用于计算蒸发器热量和面积的方法，该方法可以帮助用户根据具体需求设计蒸发器，以确保其高效、稳定地运行。
2. 热量计算法则2.1 基本原理蒸发器的热量主要由输入热量、损失热量和有效热量组成。
输入热量是指蒸发器从外界接收的热量，损失热量是指在热量传递过程中产生的热量损失，有效热量是指实际用于蒸发器工作的热量。
2.2 计算公式蒸发器的热量计算公式如下：\[ Q = Q_{\text{输入}} - Q_{\text{损失}} \]\[ Q_{\text{有效}} = Q_{\text{输入}} - Q_{\text{损失}} \]其中：- \( Q \) 表示蒸发器的热量（单位：千瓦时，kWh）；- \( Q_{\text{输入}} \) 表示蒸发器的输入热量（单位：千瓦时，kWh）；- \( Q_{\text{损失}} \) 表示蒸发器的损失热量（单位：千瓦时，kWh）；- \( Q_{\text{有效}} \) 表示蒸发器的有效热量（单位：千瓦时，kWh）。
3. 面积计算法则3.1 基本原理蒸发器的面积主要由传热面积和辅助面积组成。
传热面积是指蒸发器中进行热量传递的面积，辅助面积是指用于支持蒸发器运行的面积。
3.2 计算公式蒸发器的面积计算公式如下：\[ A = A_{\text{传热}} + A_{\text{辅助}} \]其中：- \( A \) 表示蒸发器的总面积（单位：平方米，m²）；- \( A_{\text{传热}} \) 表示蒸发器的传热面积（单位：平方米，m²）；- \( A_{\text{辅助}} \) 表示蒸发器的辅助面积（单位：平方米，m²）。
4. 应用示例以下是一个简单的应用示例，用于计算一个特定蒸发器的热量和面积。
4.1 假设条件- 输入热量：1000 kWh；- 损失热量：200 kWh；- 传热面积：50 m²；- 辅助面积：10 m²。
(实战版)蒸发器热量及面积的实用计算公式在工程和制冷领域，准确计算蒸发器的热量和面积对于系统设计和效率至关重要。
本文档提供了一套实用的计算方法，旨在帮助工程师和相关专业人士在设计、优化和评估蒸发器系统时做出更加精准的决策。
1. 热量计算蒸发器的热量损失或吸收可以通过以下公式进行估算：\[ Q = U \cdot A \cdot (T_{in} - T_{out}) \]- \( Q \) - 热量（单位：千瓦或千焦）- \( U \) - 热传递系数（单位：W/(m²·K)）- \( A \) - 热交换面积（单位：m²）- \( T_{in} \) - 进口温度（单位：摄氏度或开尔文）- \( T_{out} \) - 出口温度（单位：摄氏度或开尔文）a. 热传递系数 (U)热传递系数 \( U \) 取决于流体的性质、流速、管壁材料以及换热器的类型。
通常，它可以通过经验公式或者实验数据获得。
在缺乏准确数据的情况下，可以参考行业标准表格进行选取。
b. 热交换面积 (A)热交换面积 \( A \) 是指蒸发器内部可供热量传递的表面积。
这个值可以通过蒸发器的设计图纸或者制造商提供的规格来确定。
c. 进出口温度差温度差 \( (T_{in} - T_{out}) \) 是热量传递的关键驱动因素。
它受到流体性质、流速、换热器的设计以及操作条件的影响。
实际操作中，这个值可以通过测量或者模拟得到。
2. 面积计算在确定了热量需求后，可以通过以下公式计算所需的蒸发器面积：\[ A_{required} = \frac{Q_{required}}{U \cdot (T_{in} - T_{out})} \]- \( A_{required} \) - 所需蒸发器面积（单位：m²）- \( Q_{required} \) - 所需热量（单位：千瓦或千焦）- \( U \), \( T_{in} \), \( T_{out} \) - 含义同前a. 考虑其他因素实际工程中，还需要考虑其他因素，如翅片间距、翅片高度、管子直径、管子排列方式等，这些都可能影响实际的有效换热面积。
（详尽版）蒸发器的热量和面积计算公式
1. 引言
本文档旨在提供关于蒸发器热量和面积计算的详细公式和方法。
蒸发器是一种常见的热交换设备，用于将液体转化为气体，通常用
于工业生产中的蒸发过程。
正确计算蒸发器所需的热量和面积对于
设备设计和操作至关重要。
2. 蒸发器热量计算公式
蒸发器的热量计算涉及液体的蒸发过程，其中涉及到以下参数：
- 初始液体温度（T1）
- 终止液体温度（T2）
- 需要蒸发的液体质量（m）
- 液体的蒸发潜热（L）
蒸发器的热量计算公式如下：
Q = m * L
其中，Q表示蒸发器所需的热量。
3. 蒸发器面积计算公式
蒸发器的面积计算涉及到传热过程，其中涉及到以下参数：
- 热传导率（k）
- 温度差（ΔT）
- 热阻（R）
蒸发器的面积计算公式如下：
A = ΔT / (k * R)
其中，A表示蒸发器的面积。
4. 其他考虑因素
蒸发器的热量和面积计算公式提供了基本的计算方法，但在实际应用中，还需要考虑其他因素，如流体流动情况、传热系数、壁面阻力等。
这些因素会对蒸发器的设计和性能产生影响，需要根据具体情况进行综合考虑和调整。
5. 结论
本文档介绍了蒸发器热量和面积计算的详细公式和方法。
在设计和操作蒸发器时，正确计算所需的热量和面积对于设备的正常运行和效率至关重要。
然而，在实际应用中，还需要综合考虑其他因素，以确保蒸发器的性能和稳定性。
以上所述仅为计算公式和基本方法，具体应用时请根据实际情况进行调整和验证。
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（详尽版）蒸发器的热量和面积计算公式1. 概述本文档旨在提供一套详尽的计算公式，用于确定蒸发器的热量和面积。
这些公式可帮助工程师和设计师在设计和优化蒸发器系统时做出更准确的决策。
本文档将涵盖以下主题：- 热量计算公式- 面积计算公式- 应用示例2. 热量计算公式蒸发器的热量计算涉及多个因素，包括流体的性质、流速、换热面积、温差等。
以下是一些常用的热量计算公式：2.1. 牛顿冷却定律牛顿冷却定律是描述流体与固体表面之间热量传递的基本原理。
其公式为：\[ Q = \dot{m} \cdot c_{\text{p}} \cdot (T_{\text{out}} -T_{\text{in}}) \]其中：- \( Q \) 表示热量（W）- \( \dot{m} \) 表示质量流量（kg/s）- \( c_{\text{p}} \) 表示流体的比热容（J/(kg·K)）- \( T_{\text{out}} \) 表示蒸发器出口温度（K）- \( T_{\text{in}} \) 表示蒸发器入口温度（K）2.2. 对数平均温差公式对数平均温差（LMTD）是换热器设计中常用的参数，其公式为：\[ \Delta T_{\text{LMTD}} = \frac{\ln(T_{\text{out, high}} -T_{\text{in, low}}) - \ln(T_{\text{out, low}} - T_{\text{in,high}})}{\ln(T_{\text{out, high}} - T_{\text{in, low}}) +\ln(T_{\text{out, low}} - T_{\text{in, high}})} \]其中：- \( \Delta T_{\text{LMTD}} \) 表示对数平均温差（K）- \( T_{\text{out, high}} \) 表示蒸发器出口高温侧温度（K）- \( T_{\text{in, low}} \) 表示蒸发器入口低温侧温度（K）- \( T_{\text{out, low}} \) 表示蒸发器出口低温侧温度（K）- \( T_{\text{in, high}} \) 表示蒸发器入口高温侧温度（K）2.3. 热量传递系数热量传递系数（h）描述了单位时间内单位面积的热量传递能力。
(完整版)蒸发器热量及面积计算公式蒸发器热量计算公式蒸发器是一种应用广泛的热交换设备，在许多工业领域中被使用。
为了准确计算蒸发器的热量，我们可以使用以下公式：热量 = （Q1-Q2）/ （Q1-Qw） x 100%其中，Q1是进入蒸发器的热量流量，Q2是蒸发器出口的热量流量，Qw是蒸发器的工作效率。
蒸发器面积计算公式蒸发器的面积是确定设备尺寸和设计参数的关键因素。
我们可以使用以下公式来计算蒸发器的面积：A = Q / (U x ΔT)其中，A是蒸发器的面积，Q是蒸发器的热量流量，U是传热系数，ΔT是温度差。
实例假设某个工业生产过程需要蒸发器来进行热传递。
我们已知进入蒸发器的热量流量为2000 kW，蒸发器出口的热量流量为1500 kW，蒸发器的工作效率为80%。
传热系数为1000 W/(m²·K)，温度差为30 K。
带入计算公式，我们可以得到以下结果：热量 = (2000 - 1500) / (2000 - (2000 x 0.8)) x 100%= 500 / 600 x 100%≈ 83.33%蒸发器面积 = 2000 kW / (1000 W/(m²·K) x 30 K)= 66.67 m²因此，对于该工业生产过程，我们需要一个热量为83.33%的蒸发器，并且其面积为66.67 m²。
结论蒸发器热量及面积计算公式是工程设计和生产过程中必备的工具，通过合理地计算热量和面积，能够确保蒸发器的运行效果和工艺要求的达到。
以上是一个简单的例子，实际应用中还需考虑更多因素，如流体性质、操作压力等。
通过合理的计算和设计，可以提高蒸发器的工作效率和能源利用率。
使用蒸发器计算公式时，请注意输入参数的准确性和一致性，以确保计算结果的正确性。
同时，还应根据具体的工艺和设备要求调整计算公式，以满足实际需要。
希望以上信息对您在蒸发器热量及面积计算方面有所帮助！如有任何问题，欢迎随时咨询。
(综合版)蒸发器热量及面积计算公式的详解1. 引言蒸发器是制冷和热交换系统中的关键组件，其性能直接影响到整个系统的效率和稳定性。
本文将详细解析蒸发器热量及面积的计算方法，帮助读者深入了解蒸发器的运行原理和设计要点。
2. 蒸发器热量计算公式蒸发器的热量吸收主要取决于制冷剂的蒸发温度、流量、传热温差以及换热面积。
以下为蒸发器热量计算的主要公式：2.1 制冷剂蒸发吸收热量制冷剂在蒸发器内吸收的热量主要来自于被冷却物体或介质，计算公式如下：\[ Q_{evap} = m_{refrigerant} \times h_{fg} \]其中：- \( Q_{evap} \) 表示制冷剂在蒸发器内吸收的热量（W）- \( m_{refrigerant} \) 表示制冷剂的质量流量（kg/s）- \( h_{fg} \) 表示制冷剂的比焓变化（J/kg）2.2 传热系数和换热面积蒸发器的热量传递主要通过传导、对流和辐射三种方式。
传热系数（\( k \)）和换热面积（\( A \)）是影响热量传递的关键因素，计算公式如下：\[ Q = k \times A \times (T_{in} - T_{out}) \]其中：- \( Q \) 表示热量传递量（W）- \( k \) 表示传热系数（W/m²·K）- \( A \) 表示换热面积（m²）- \( T_{in} \) 表示热侧进口温度（K）- \( T_{out} \) 表示冷侧出口温度（K）2.3 制冷剂流量制冷剂流量受蒸发器设计、制冷剂性质和系统压力等因素影响。
制冷剂流量的计算公式如下：\[ m_{refrigerant} = \frac{Q_{evap}}{h_{fg}} \]其中：- \( m_{refrigerant} \) 表示制冷剂的质量流量（kg/s）- \( Q_{evap} \) 表示蒸发器吸收的热量（W）- \( h_{fg} \) 表示制冷剂的比焓变化（J/kg）3. 蒸发器面积计算公式蒸发器的面积计算主要取决于传热系数、换热温差以及制冷剂的比焓变化。
蒸发热平衡计算计算的原始数据1）新蒸汽使用压力P=5bar（绝压），T=155o C,潜热2102kJ∕kg;2）原液Nκ175g∕1,质量分率13.8%,比热0.825KCaMkg∙°C,to=85°C,P=1270kg∕m3;3）出料浓度Nκ255g∕1,质量分率18.5%,比热0.766Kca1∕kg∙℃,t i∣1=90°C,P=1375kg∕m3;4）末效（第VI效）压力P=0.1bar（绝压），二次蒸汽温度T6=46°C,汽化热2387kJ∕kg;5）传热系数（W∕∏√∙°C）:Ki=1980,Kn=1580,Km=1580,Kiv=1400,Kv=917, Kvi=1024,K强二750；6）传热而积（n?）：Fi=1500,Fn=1500,F III=1500,Fiv=1500,Fv=3750,Fvι=3750, F强=580;7）温度损失：蒸发器I II III IV V VI沸点升高13 11 9 9 8 15沿管损失 1 1 1 1 1合计14 12 10 10 9 15总温度损失70C；8）为简化计算过程，计算时没有考虑冷凝水自蒸发产生的二次汽及热损失，而把它们考虑为相互抵消；9）按处理流量Ioookg/h进行计算。
计算1.蒸水量W总=IOOO（175/1270）/（255/1375）]=235.8kg∕h2、总温度差At总=155-46=109°C3、蒸发水量的分配（第一次逼近值）W1=（W1+W2+W3+W4+W5+W6）×Kι∕（Kι+Kπ+Km+Kιv+Kv+Kvι）=235.8X1980/（1980+1580X2+1400+917+1024）=55.1kg/hW2=W3=W1×K∏∕Kι=55.1×1580∕1980=44.0kg∕hW4=W1×Kιv∕K∣=55.1X1400∕1980=39.0kg∕hW5=W1×Kv∕Kι=55.1×917/1980=25.5kg/hW6=W1×Kvι∕Kι=55.1×1024/1980=28.5kg/h4、有效温差Δt有=Δt总-Δt损=1O9-7O=39°C5、有效温差分配（第一次逼近值）At1=△t2=Δt3=Δt4=Δt5=△t6=39/6=6.5℃I II III IV V VI I闪II闪In闪加热蒸汽温度155 134.5 116 99.6 83.1 67.6 161123106948166106.59790有效温差 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5 6.5沸点升高13/3011/139/69/48/215/3二次汽温135.5 117 100.5 84.1 68.6 46.1度12410795826757沿管损失 1 1 1 1 1加热蒸汽热焰KCa1Zkg658 651 645.8 638.8 632 625.6加热蒸汽潜热502 516 530 540 549.2 557.4KCa1/kg溶液沸点148.5 128 109.5 93.1 76.6 61.1 130 111.5 95.1 二次汽焙656 649 644 636 629.7 623 650.6 644 637.6 二次汽潜执八、、508 522 533 543 553 561 520.1 532.1 542.06、各效浓度％α6=GB始/(G—W)=IoOoX175/1270/(1000-28.5)=14.6%α5=0.5×(1000-28.5)×0.146∕[0.5×(1000-28.5)-25.5]=15.4%(送入蒸发系统的原液全部进入VI效蒸发器，经V1效蒸发浓缩后，分别各以50%的液量送入V效和HI效。
多效逆流真空降膜蒸发器的计算1、蒸发水量计算W (kg/s)由于多效水分总蒸发量为各效蒸发量之和，即： n W W W W +∙∙∙++=21 (h kg /)对溶液中固体进行物料衡算：n x W S x W W S x W F Fx )()()(221110-=∙∙∙=--=-= 由此得总蒸发量：)1(0nx x F W -= (h kg /) 任一效(第1效)中溶液的浓度 (即i 效的出料浓度)：%100210⨯----=ni W W W F Fx x如已知各效水分蒸发量，则可按上式求出各效的浓度。
但各效的水分蒸发量必须通过后面的热量衡算才能求得。
2、加热蒸汽消耗量D （h kg /）：对多效浓缩罐操作，一般已知量： 1、第一效加热室的加热蒸汽压强 2、末效蒸发室的真空度 3、料液量4、物料进料浓度5、规定量：规定溶液的最终浓度 未知量：1、各效蒸发水量。
其中总蒸发水量W 可由物料衡算求得。
2、各效的沸点3、各效的溶液浓度因此，在多次浓缩操作中，加热蒸汽消耗量的计算是相当烦琐的，为了避免过于复杂，常常做一些合理的简化。
蒸汽消耗量计算的原理是热量衡换，既能量守恒定律（进入蒸发器的热=离开蒸发器的热）。
进入蒸发器的热量：1、加热蒸气带入的热量：D H2、物料（原料液）带入的热量 离开蒸发器的热量：1、浓缩液离开蒸发器带走的热量2、二次蒸气带走的热量3、加热蒸气冷凝液带走的热量 以三效顺流降膜真空蒸发器为例： 多效蒸发常见符号意义：h kg F /：原料液流量，； h kg W /：总蒸发量，的浓度，质量分率：原料液及各效完成液n x x x ,,,10 ； C 0︒：原料液的温度，t ；C t t t n ︒：各效溶液的沸点， ,,21；h kg D /1蒸汽）消耗量，：第一效加热蒸汽（生；：生蒸汽的压强，Pa p 1C 1︒：生蒸汽的温度，T ；C T T T n ︒，：各效二次蒸汽的温度''2'1,, ；；：末效蒸发室的压强，Pa p n 'kgkJ r r r n /,,,21潜热，：各效加热蒸汽的汽化 ；汽的焓，：生蒸汽及各效二次蒸kg kJ H H H H n /,,''2'11 ；的焓，：原料液及各效完成液kg kJ h h h h n /,,,,210 221,,,m S S S n ：各效蒸发器的面积， 表示效数的序号，，下标n ,21 一般工厂多采用沸点进料，则vV L t KA L Q W D 1∆==≈（Lv 为相应温度下的汽化潜热。
）对每一效列如下方程：'111110111)(H W h D h W F Fh H D w ++-=+ （1）'22222111222)()(H W h D h W W F h W F H D w ++--=-+ (12W D =) （2） '3333321221333)()(H W h D h W W W F h W W F H D w ++---=--+ （23W D =） （3） 如对方程(1)变换'1111110)()(H W h W F h H D Fh w +-=-+ （4） 若溶液的稀释热可以忽略，此时溶液的焓可以用比热容来计算。
000t c h p =及111t c h p =C p1，C p0---分别为原料液和第一效中溶液的比热容。
若加热蒸气冷凝液在饱和温度下排出，则11r h H w =- r 1—生蒸汽的汽化热，kJ/kg代入（4）得到：'111111100)(H W t c W F r D t Fc p p +-=+ 有单效蒸发的热量恒算得到：'11011)(H W Fc c W F p p -=- '11'1r t c H pw ≈-'1r --第一效中二次蒸汽的汽化热 则：'1101111)(r W t t Fc r D Q po +-=='221210222))((r W t t c W Fc r D Q pw p +--=='221210222))((r W t t c W Fc r D Q pw p +--=='11210))((i i i i pw i pw pw p i i i r W t t C W C W C W FC r D Q +-----==--同理：逆流流程热量衡算如下：对每一效列如下方程：11'1321'1113211)()(w h D h W W W F H W h W W F H D +---+=--+22'232'222322)()(w h D h W W F H W h W F H D +--+=-+ 33'33'33333)(w h D h W F H W Fh H D +-+=+其中12W D = 23W D = 经变换得到：'112123211)()(r W t t C W W F r D p +---= '22323322)()(r W t t C W F r D p +--= '3303033)(r W t t FC r D p +-=经变换求得加热蒸汽消耗量D 和各效蒸发量W 1、W 2 、… 、W n 计算步骤如下：本设计采五效逆流降膜蒸发取第一效加热蒸汽的温度:T 1=120.2℃,查得绝对压强为200kPa(P 1) 末效冷凝器的温度T k =60.1℃ 绝对压强为20kPa(P k ), 进料量F=4603302.16/24=25137.59kg/h(100)总蒸发量及各效蒸发量计算：（下标为效数） W=F ×(1-X o /X 1)=25137.59×(1-29.15%/70%)=14669.58kg/h 假设各效蒸发水量相等故W 1=W 2=W 3=W 4= W 5＝W/5= 2933.16kg/h (101)计算各效排出液浓度:X 1=0.7 X 2=23450W -W -W -W -F FX =0.55X 3=3450W -W -W -F FX =0.45X 4=450W -W -F FX =0.38X 5=5W -F FX =0.33 (102)估算各效二次蒸汽压强 假设各效的压强降相等: 则:∆P i =nP -P k 1 =KPa 36520-200= 所以: P '1=200-36=164KPaP '2=164-36=128KPaP '3=128-36=92KPaP '4=92-36=56KPa由k T =60.1℃得最后一效的二次蒸汽温度'5T =61.1℃(因流动阻力而损失1℃),查表得: =21.04KPa查表十有: 72.1131='T ℃ 38.1062='T ℃04.973='T ℃ 84.834='T ℃ 1.615='T ℃二次蒸汽焓: kgkJ H kgkJ H kg kJ H kgkJ H kg kJ H /4.2606/98.2648/9.2671/42.2687/22.2699'54321≈≈'≈'≈'≈' (103)估算各效沸点升高:由经验公式222.678.1i i i X X +=∆'得各效升高的沸点:29.41=∆'℃, 86.22=∆'℃,06.23=∆'℃ ,57.14=∆'℃, 26.15=∆'℃ (104)估算各效管路损失:1"54321=∆=∆''=∆''=∆''=∆''℃2.1201=T ℃, 112-'=T T =112.72℃123-'=T T =105.38℃ 134-'=T T =96.04℃ 145-'=T T =82.84℃ 查《化工原理》附表十得:kg kJ r kgkJ r kg kJ r kg kJ r /82.2265/84.2241/22.2222/6.22044321≈≈≈≈kgkJ r kg kJ r /45.2297/82.226554≈≈(105)各效沸点及有效温差计算:各效沸点:=∆'+'=111T t 113.72+4.29=118.01℃ 86.238.106222+=∆'+'=T t =109.24℃ 06.204.97333+=∆'+'=T t =99.1℃'157.184.83444+=∆'+'=T t =85.41℃26.11.61555+=∆'+'=T t =62.36℃各有效温差:01.1182.120111-=-=∆t T t =2.19℃48.324.10972.112222=-=-=∆t T t ℃28.61.9938.105333=-=-=∆t T t ℃ 63.1041.8504.96444=-=-=∆t T t ℃48.2036.6284.82555=-=-=∆t T t ℃∑∆t =43.06℃(106)加热蒸汽消耗量及各效蒸发量:对各效焓平衡得:()[]()111223451t W C FC H W t C W W W W FC Dr pw po pw po -+'=+++-+ ()[]()[]2234522334521t C W W W W FC H W t C W W W FC r W pw po pw po +++-+'=++-+ []()[]33453344532)(t C W W W FC H W t C W W FC r W pw po pw po ++-+'=+-+ []445445543)()(t C W W FC H W t C W FC r W pw po PW po +-+'=-+ []5555054t C W FC H W t FC r W pw po po -+'=+ 又 4321W W W W W +++= 式中:F —原料液流量,kg/h51,W W W —总蒸发量及各效蒸发量,kg/h510,t t t —原料温度及各效沸点,℃pw po C C ,—分别为原料比热容和冷凝水比热容,kJ/(kg.℃)521521,,,H H H r r r ''' —各效加热蒸汽潜热及各二次蒸汽焓值,kJ/kg 代入各数解得:hkg D h kg W h kg W h kg W h kg W hkg W /86.4211/49.1968/8.2008/58.2826/46.3815/65.409154321======(107)各传热面积:(取K=2000W/(㎡.℃))2554524434233232221221113.3148.2036002000100045.22978.200868.8363.1036002000100082.226558.282617.18928.636002000100084.224146.381588.36248.33600200010002.222265.409188.58819.23600200010006.220486.4211m t K r W S m t K r W S m t K r W S m t K r W S m t K Dr S =⨯⨯⨯⨯=∆==⨯⨯⨯⨯=∆==⨯⨯⨯⨯=∆==⨯⨯⨯⨯=∆==⨯⨯⨯⨯=∆= 相对偏差%388.5883.3111max min >-=-=S S s ε 大于规定值,故进行重复计算. (108)重新分配有效温度差：2554433221141.122m tt S t S t S t S t S S =∑∆∆+∆+∆+∆+∆=54.1019.241.12288.588111=⨯=∆='∆t S S t ℃ 32.1048.341.12288.362222=⨯=∆='∆t S S t ℃ 7.928.641.12217.189333=⨯=∆='∆t S S t ℃27.763.1041.12268.83444＝⨯=∆='∆t S S t ℃24.548.2041.1223.31555＝⨯=∆='∆t S S t ℃(109)重新核算各效浓度及各沸点升高 X 1=0.7 X 2=23450W -W -W -W -F FX =0.5X 3=3450W -W -W -F FX =0.4X 4=450W -W -F FX =0.35X 5=5W -F FX =0.32 根据222.678.1i i i X X +=∆'得29.41=∆'℃, 48.22=∆'℃,71.13=∆'℃ ,36.14=∆'℃, 19.15=∆'℃ (110)重新核算各效加热蒸汽温度、二次蒸汽温度及各效沸点：2.1201=T ℃='∆-=111t T t 109.66℃ =∆'-='111t T 105.37℃ =-'=112T T 104.37 ℃='∆-=222t T t 94.05℃ 57.91222=∆'-='t T ℃=-'=123T T 90.57 ℃='∆-=333t T t 80.87℃ 16.79333=∆'-='t T ℃ 16.78134=-'=T T ℃='∆-=444t T t 70.89 ℃ 53.69444=∆'-='t T ℃53.68145=-'=T T ℃='∆-=555t T t 63.29℃ 1.62555=∆'-='t T ℃ 查表得：kg kJ r kg kJ r kg kJ r kgkJ r kgkJ r /57.2328/28.2308/59.2281/14.2247/6.220454321≈≈≈≈≈ kgkJ H kg kJ H kg kJ H kgkJ H kg kJ H /22.2612/57.2626/94.2640/58.2662/74.2685'54321≈≈'≈'≈'≈' (111)重算加热蒸汽量及各效蒸发量将以上核算后的各数重新代入焓平衡方程组 求得：hkg D h kg W h kg W h kg W h kg W h kg W /23.3942/59.2672/06.2693/69.2972/26.3278/23.362454321======(112)重算各效传热面积2'5545244342332322212211122.1661.1291.10761.10952.114m t K r W S m t K r W S m t K r W S m t K r W S m t K Dr S =∆=='∆=='∆=='∆=='∆= 相对偏差%322.16661.10911max min >-=-=S S s ε (113)故再次核算各参数: 重新分配有效温度差2554433221142.120m tt S t S t S t S t S S =∑∆∆+∆+∆+∆+∆=02.1054.1042.12052.11411"1=⨯=∆=∆t S S t ℃ 39.932.1042.12061.10922"2=⨯=∆=∆t S S t ℃ 63.87.942.1201.10733"3=⨯=∆=∆t S S t ℃79.727.742.1201.12944"4＝⨯=∆=∆t S S t ℃23.724.542.12022.16655"5＝⨯=∆=∆t S S t ℃(114)重新核算各效浓度及各沸点升高X 1=0.7,X 2=0.54,X 3=0.44,X 4=0.37,X 5=0.3329.4"1=∆℃, 77.2"2=∆℃,99.1"3=∆'℃ ,51.1"4=∆℃, 26.1"5=∆℃,(115)重新核算各效加热蒸汽温度、二次蒸汽温度及各效沸点： 2.1201=T ℃ =1t 1110.18℃ ='1T 105.89℃ =2T 104.89℃ =2t 95.5℃ 73.922='T ℃ =3T 91.73℃ =3t 83.1℃ 11.813='T ℃ 11.804=T ℃ =4t 72.32 ℃ 81.704='T ℃ 81.695=T ℃ =5t 62.58℃ 32.615='T ℃ 查表得：kg kJ r kg kJ r kg kJ r kg kJ r kgkJ r /33.2325/85.2305/82.2278/77.2245/6.220454321≈≈≈≈≈ kgkJ H kgkJ H kg kJ H kgkJ H kgkJ H /45.2609/33.2628/15.2644/52.2664/61.2686'54321≈≈'≈'≈'≈'(116)重算加热蒸汽量及各效蒸发量将以上核算后的各数重新代入焓平衡方程组求得：h kg D hkg W hkg W hkg W hkg W hkg W /29.3818/13.2510/11.2533/65.2874/34.3204/09.352354321======(117)重算各效传热面积2'554524434233232221221116.11404.11851.11709.11768.116m t K r W S m t K r W S m t K r W S m t K r W S m t K Dr S =∆=='∆=='∆=='∆=='∆=相对偏差：%304.11806.11411max min <-=-=S S c ε 符合工程计算要求；取传热面积2115m S = 蒸汽的经济程度：84.329.3818/58.14669/==D W 即1kg 蒸汽可蒸发3.84kg 水。
