化工原理课程设计说明书-NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计教程文件

目录符号说明 (2)第一节概述 (3)一、蒸发及蒸发流程 (3)二、蒸发操作的分类 (4)三、蒸发操作的特点 (4)四、蒸发设备 (4)五、蒸发器选型 (5)第二节工艺流程草图 (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)（一）各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失∆/ (6)（二）各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失''∆ (7)（三）流体阻力产生压降所引起的温度差损失'''∆ (8)（四）各效料夜的温度和有效总温差 (8)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 (10)六、重复上述计算步骤 (10)（一）计算各效溶液浓度 (10)（二）计算各效溶液沸点 (10)（三）各效焓衡算 (11)（四）蒸发器传热面积的计算 (12)七、计算结果 (12)第四节蒸发器的主要结构尺寸计算一、加热管的选择和管数的初步估计 (12)二、循环管的选择 (13)三、加热室直径及加热管数目的确定 (13)四、分离室直径与高度的确定 (13)五、接管尺寸的确定 (14)(一)溶液的进出口 (14)（二）加热蒸气进口与二次蒸汽出口 (14)（三）冷凝水出口 (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)V (15)（一）冷却水量·l（二）冷凝器的直径 (16)（三）淋水板的设计 (16)第六节主要设备强度计算及校核 (17)一、蒸发分离室厚度设计 (17)二、加热室厚度校核 (18)符号说明)./(////)./(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。

湖南师范大学《化工原理》课程设计说明书设计题目年产量112000吨NaOH水溶液蒸发装置的设计学生姓名周鹏指导老师罗大志学院树达学院学号 200721180135专业班级 07制药工程1班完成时间2009年10月《化工原理》课程设计成绩评定栏评定基元评审要素评审内涵满分指导教师实评分评阅教师实评分设计说明书，40% 格式规范设计说明书是否符合规定的格式要求5 内容完整设计说明书是否包含所有规定的内容5 设计方案方案是否合理及符合选定题目的要求10工艺计算过程工艺计算过程是否正确、完整和规范20设计图纸，40%图纸规范图纸是否符合规范 5 标注清晰标注是否清晰明了 5 与设计吻合图纸是否与设计计算的结果完全一致10 图纸质量设计图纸的整体质量的全面评价20平时成绩，10% 上课出勤上课出勤考核 5 制图出勤制图出勤考核 5答辩成绩，10% 内容表述答辩表述是否清楚 5 回答问题回答问题是否正确 5100综合成绩成绩等级指导教师评阅教师答辩小组负责人(签名) (签名) (签名)年月日年月日年月日说明: 评定成绩分为优秀(90-100)，良好(80-89)，中等(70-79)，及格（60-69）和不及格(<60)目录1前言 (1)2设计任务 (2)2.1设计任务 (2)2.2操作条件 (2)3设计条件及设计方案说明 (3)4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 (7)4.4蒸发器传热面积的估算 (8)4.5有效温度的再分配 (8)4.6重复上述计算步骤 (9)4.7计算结果列表 (12)5主体设备计算和说明 (12)5.1加热管的选择和管数的初步估计 (13)5.2循环管的选择 (13)5.3加热管的直径以及加热管数目的确定 (13)5.4分离室直径和高度的确定 (15)5.5接管尺寸的确定 (16)6附属设备的选择 (18)6.1气液分离器 (18)6.2蒸汽冷凝器 (18)7三效蒸发器主要结构尺寸和计算结果 (20)8参考文献 (22)9后记及其他 (22)10附录 (23)1 前言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)。

【最新整理，下载后即可编辑】化工原理课程设计《蒸发》单元操作设计任务书班级 姓名一、设计题目：NaOH 水溶液 三效并流 加料蒸发装置的设计二、设计任务及操作条件1、处理能力： 15000 kg/h NaOH 水溶液2、物料条件NaOH 水溶液的原料液（初始）浓度：X 0= 12 %(w) ； 浓缩（完成）液浓度： Xn= 38 %(w) ； 加料温度： 沸点 。

（原料液温度为第一效沸点温度）3、操作条件加热蒸汽压强： 500 kPa冷凝器压强： 16 kPa各效蒸发器的总传热系数：K 1=1600W/（m 2·℃)，K 2=1000W/（m 2·℃)，K 3=600W/（m 2·℃)。

各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。

假设各效传热面积相等，并忽略热损失。

各效蒸发器中料液液面高度为：1.5m 。

每年按300天计，每天24小时连续运行。

厂址：宁波地区。

三、设备型式蒸发器： 中央循环管式蒸汽冷凝器：水喷射式冷凝器四、设计项目(说明书格式)1、封面、任务书、目录。

2、设计方案简介：对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。

3、蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的传热面积。

4、蒸发器的主要结构尺寸设计。

5、主要辅助设备选型：物料泵、蒸汽冷凝器及气液分离器（除沫器）等选型。

6、绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的流程图及蒸发器设备工艺简图。

7、对本设计进行评述。

8、参考文献成绩评定指导教师目录1 设计方案简介 (1)1.1 设计方案论证 (1)1.2 蒸发器简介 (1)2 设计任务 (3)2.1 估算各效蒸发量和完成液浓度 (3)2.2 估算各效溶液的沸点和有效总温度差 (3)2.2.1 各效由于溶液沸点而引起的温度差损失 (4)2.2.2 由于液柱静压力而引起的沸点升高（温度差损失）42.2.3 由流动阻力而引起的温度差损失 (5)2.2.4 各效料液的温度和有效总温差 (5)2.3 加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (6)2.4 蒸发器传热面积的估算 (7)2.5 有效温差的再分配 (7)2.6 重复上述计算步骤 (8)2.6.1 计算各效料液浓度 (8)2.6.2 计算各效料液的温度 (8)2.6.3 各效的热量衡算 (9)2.6.4 蒸发器传热面积的计算 (10)2.7 计算结果列表 (11)3 蒸发器的主要结构尺寸的计算 (12)3.1 加热管的选择和管数的初步估算 (12)3.2 循环管的选择 (12)3.3 加热室直径及加热管数目的确定 (12)3.4 分离室直径和高度的确定 (12)3.5 接管尺寸的确定 (13)3.5.1 热蒸汽进口，二次蒸气出口，其中Vs 为流体的体积流量 (13)3.5.2 溶液进出口，因为第一效的流量最大，所以取其为计算量 (13)3.5.3 冷凝水出口 (13)4 蒸发装置的辅助设备的选用计算 (15)4.1 气液分离器 (15)4.1.1 本设计采用的是惯性式除沫器，其主要作用是为了防止损失有用的产品或防止污染冷凝液体。

化工原理课程设计任务书专业化学工程与工艺班级 XXX班姓名 XXX设计题目：NaOH水溶液三效并流蒸发系统设计设计时间：2011年X月X日到2011年X月X日指导老师：杨则恒，王道银设计任务：年处理 4.5万吨NaOH水溶液体系。

1.年工作日320天，每天24小时连续运行。

2.原料液：含10%NaOH（wt%，下同），20o C进料。

3.完成液：35%NaOH溶液。

4.间接蒸汽加热，压力为0.4 MPa（表压）。

5.蒸发器热损失为本效加热蒸汽供热的3～5%。

6.末效真空度：81KPa。

7.当地大气压：101.3KPa。

8.冷却水温度：进口20o C，出口40o C。

设计成果1.设计说明书一份。

2.设计图纸：带控制点工艺流程图一张（3#图纸）；一效蒸发器总装图一张（1#图纸）。

[中文摘要] 蒸发可广泛应用于医药、食品、化工、轻工等行业的水溶液或者有机溶液的浓缩。

其中中央循环管式又由于其标准化的设计和自然循环流动而受到广泛的重视。

本次设计中采用中央循环管式蒸发器三效并流将4.5×104吨，10%的NaOH水溶液浓缩到35%。

其目的是通过蒸发过程中的二次蒸汽再利用，以节约蒸汽的消耗，从而提高蒸发装置的经济性。

本次设计主要是通过计算机编程优化，求得三效传热面积分别为S1=40.61 m2、S2=49.73m2、S3=70.34m2的蒸发器，并计算得到辅助设备的工艺尺寸，然后进行设计、选型和校核，最后使用计算机辅助设计绘制出管道仪表流程图和蒸发器的装配图。

关键词：蒸发中央循环管三效并流氢氧化钠[Abstract] Evaporation is widely used for the concentration of aqueous and organic solutions in fields such as medicine,food, chemicaland light industries. Among various evaporators,the evaporatorwith vertical tubes and large central downcomer draws extensiveattention due to its stable design and natural circulation.This design uses three-effect evaporation system toconcentrate 4.5×104 t/year of 10% NaOH solution to 35%, and theevaporator with central circulation downcomer is chosen. Thepurpose is to reuse the produced steam to save the consumptionof steam and improve the economical efficiency of evaporationprocess. Programmed optimization is done to get the heattransfer areas of three evaporators as 40.61 m2, 49.73m2 and70.34m2. In addition the selection of auxiliary equipments andthe strength check of the major equipment are accomplished.Finally the pipe and instrument diagram (PID) and theevaporator assembly drawing are completed with the aid of AutoCAD.Key Words: Evaporation; Central circulation downcomer;Three-effect forward feed evaporation; NaOH目录第一章概述 (1)1.1蒸发操作的特点 (1)1.2蒸发操作的分类 (1)1.3蒸发设备的分类 (2)1.4蒸发的流程示意图 (3)第二章蒸发工艺设计计算 (5)2.1完成液浓度的计算 (5)2.1.1附有参数的三效蒸发器流程图 (5)2.1.2各效蒸发量和溶液浓度的估算 (6)2.2各效溶液的沸点和总有效温度差的估算 (7)2.2.1各效的压力及温度 (7)2.2.2总有效温度差的估算 (8)2.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 (12)2.4传热系数的确定 (14)2.5有效温度差在每一效的分配 (15)2.5.1重新分配各效温度差 (15)2.5.2重复上述的计算 (16)2.6 蒸发器的传热面积优化设计 (19)2.6.1估算蒸发器的传热面积 (19)2.6.2蒸发器的传热面积的优化 (20)第三章蒸发器的主要结构尺寸 (22)3.1接热管的选择和管数的确定 (22)3.2循环管的选择 (22)3.3加热室直径和加热管数的确定 (23)3.4分离室的直径和高度的确定 (23)3.4.1 分离室体积的计算 (23)3.4.2 分离室直径及高度的确定 (25)3.5接管尺寸的确定 (25)3.5.1 溶液进出口 (25)3.5.2 加热蒸气进口与二次蒸汽出口 (26)3.5.3冷凝水出口 (26)第四章蒸发装置的辅助设备 (28)4.1气液除沫器 (28)4.2蒸汽冷凝器 (28)4.2.1 冷却水量V L (29)4.2.2 冷凝器的直径 (29)4.2.3 淋水板的设计 (29)4.3真空泵的选型 (30)4.4预热器的选型 (32)4.5 封头的选型 (33)4.6管数的确定及加热室壳体的选定 (33)第五章主要设备的强度计算和校核 (34)5.1加热室 (34)5.2蒸发室 (34)第六章设计总结 (36)6.1设计结果汇总表 (36)6.1.1 蒸发器的主要结构尺寸的确定 (36)6.1.2 气液分离器主要结构尺寸的确定 (36)6.1.3蒸汽冷凝器主要结构尺寸的确定 (37)6.1.4主要数据计算结果汇总 (37)6.2设计评价 (38)6.3心得体会 (38)附录一：编程优化过程 (39)附录二：氢氧化钠物性全集 (41)参考文献 (43)第一章概述1.1蒸发操作的特点常见的蒸发是壁两侧分别为蒸汽冷凝和液体沸腾的传热过程，蒸发器也就是一种换热器。

N a O H水溶液三效并流加料的蒸发装置西南科技大学《化工原理》课程设计说明书设计题目 NaOH水溶液三效并流加料的蒸发装置学院制造科学与控制工程指导老师张健平专业班级过控0803学生学号 20085440学生姓名王成全完成时间 2011年11月27日目录1.设计任务……………………………………………………….…（3）2.设计方案简介………………………………………………….…（4）3.三效并流蒸发设计计算…………………………………………（7）4.蒸发器的主要结构尺寸的计算……………………………...…（20）5.蒸发装置的辅助设备的选用计算…………………………...…（24）6.三效蒸发器结构尺寸确定………………………………………（27)7.参考文献…………………………………………………...……（29）8.总结……………………………………………….………..……（30）1设计任务及操作条件1.1设计任务处理量：）7200的NaOH水溶液kg/（h料液浓度：%6.10的质量分数产品浓度：%30的质量分数1.2操作条件加料方式：三效并流加料，如图1所示：图１ 三效并流蒸发系统原料液温度：第一效沸点温度各效蒸发器中溶液的平均密度：31/1014m kg =ρ，32/1060m kg =ρ，33/1239m kg =ρ加热蒸汽压强：kPa 500（绝热），冷凝器压强为kPa 20（绝热） 各效蒸发器的总传热系数：)/(150021K m W K •=，)/(100022K m W K •=)/(60023K m W K •=原料液的比热容为)//(77.3C kg kJ ︒各效蒸发器中溶液的液面高度：m 5.1各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。

假设各效传热面积相等，并忽略热损失。

1.3设备形式： 中央循环式管式蒸发器1.4厂址：四川绵阳1.5工作日：每年按照300天计，每天24小时连续运行。

1.6设计内容（1）设计方案简介：对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述；（2）蒸发器的工艺计算：确定蒸发器的传热面积；（3）蒸发器的主要结构尺寸设计；（4）主要辅助设备选型，包括气液分离器及蒸汽冷凝器等；（5）绘制工艺流程图及蒸发器设计条件图；（6）设计结果汇总；（7）对设计过程的评述和有关问题的讨论；（8）编写课程设计说明书。

第一章设计方案的确定1.1蒸发操作条件的确定1.11 加热蒸汽压强的确定因加热是必须考虑加热温度的上限和下线，被蒸发的溶液有一上限值，超过温度上限值，会使得物料变质，导致失去本有的物性，这是一个重要的指指标，也是确定物料加热蒸气压强的依据，蒸发是一个消耗大量加热蒸气而又产生大量二次蒸气的过程。

再者从节能观点出发，应充分利用二次蒸汽作为其它加热热源，同时要求蒸发装置能够提供温度较高的二次蒸汽，这样既可以减少锅炉产生蒸汽和蒸汽的消耗量，又可减速少末效进入冷凝器的二次蒸气量，提高了蒸汽利用率。

因此，我们应该尽可能采用温度较高的蒸汽。

通常所用饱和蒸汽的温度不超过180℃，超过时相应的压强就很高，这将增加加热的设备费和操作费。

一般的加热蒸汽压强在400～800kPa范围内，本设计加热蒸汽压强选用700kPa。

1.1.2 冷凝器压强的确定如果第一效用较高压强的加热蒸汽，则末效可以采用常压蒸发，此时末效产生的二次蒸汽具有较高的温度，可以全部利用。

因而各效操作温度高时，溶液黏度低，传热好。

若一效加热蒸汽压强低，末效应采用真空操作。

此时各效二次蒸汽温度低，进入冷凝器冷凝需消耗大量冷却水，而且溶液粘度大，传热差。

通常冷凝器的最大真空度为80～90kPa。

此次设计冷凝器压强真空度取为85kpa则采用20kPa。

1.2 蒸发流程的确定在化工生产中，大多数蒸发器都是利用饱和水蒸汽作为加热介质，因而蒸发器中热交换的一方是饱和水蒸汽冷凝，另一方是溶液的沸腾，所以传热的关键在于料液沸腾一侧。

要适应各种不同物料的蒸发浓缩，出现了各种不同结构型式的蒸发器，而且随着生产，技术的发展，其结构在不断改进和更新。

工业中常用的间壁式传热蒸发器，按溶液在蒸发器中的流动特点，可分为循环型（中央循环管式，悬筐式，外加热型，列文式，强制循环形等）和单程型（升膜式，降膜式，升－降膜式，刮板式等）两大类型。

蒸发器在结构上必须有利于过程的进行，为此在选用时应考虑以下原则：1.尽量保证较大的传热系数，满足生产工艺的要求；2.生产能力大，能完善分离液沫，尽量减慢传热面上垢层的生成；3.构造简单，操作维修和清洗方便，造价低，使用寿命长；4.能适应所蒸发物料的一些工艺特性（如粘度，起泡性，热敏性，结垢性，腐蚀性等）。

前言本课程设计书在高俊老师主编的《化工原理课程设计》的详细介绍的基础上，经学生认真思考计算编制而成。

《化工原理课程设计》一书是在内蒙古工业大学多年来化工原理课程设计教学的基础上，经过内蒙古工业大学化工原理教学团队的不懈努力，结合内蒙古工业大学化工原理教学实践与人才培养的需求，为内蒙古工业大学化工学院各专业进行化工原理课程设计作为参考而编写的教材。

本设计书根据化工原理课程设计的一般要求，以及蒸发装置流程方案的确定原则﹑物料和热量衡算﹑主要设备工艺尺寸的计算，其内容包含氢氧化钠的三效蒸发装置的规格以及各部分的规格，每一部分都是经过学生详细计算而得。

在本设计书中会向大家详细介绍三效蒸发装置的详细计算过程，在阅读的过程中会有细小的误差，但不会影响对设计的理解。

在设计书的后面会有装置与流程的简图，以便读者更好的理解。

由于编者水平有限，书中可能存在一些错漏和缺陷，希望读者多多谅解，谢谢。

目录第一章.设计方案简介...................................................................................................... - 1 -1.1蒸发器操作条件的确定........................... 错误！未定义书签。

1.2蒸发器的类型及其选择........................... 错误！未定义书签。

1.3多效蒸发效数的确定............................. 错误！未定义书签。

1.4多效蒸发流程的选择............................. 错误！未定义书签。

第二章.三效并流蒸发设计计算.........................................- 4 -2.1 估计各效蒸发量和完成液浓度.................................- 4 -2.2 估计各效液的蒸汽温度T ......................................- 4 -2.2.1 求各效因溶液沸点而引起的温度损失Δ’...................- 5 -2.2.2 求由于液柱静压力而引起的温度损失Δ’’..................- 6 -2.2.3 由流动阻力引起的温差损失Δ＇＇＇.........................- 7 -2.2．4 各效料液的温度和有效总温差...........................- 8 -2.3 加热蒸气消耗量和各效蒸发水量的初步计算......................- 8 -2.4 蒸发器传热面积估算........................................- 10 -2.5 有效温差的再分配..........................................- 11 -2.6 重复上述步骤..............................................- 11 -2.6.1 计算各效料液的质量分数................................- 11 -2.6.2 计算各效料液温度.....................................- 12 -2.6.3 各效热量衡算.........................................- 13 -2.6.4 蒸发器传热面积计算...................................- 15 -2.7 有效温差的再分配..........................................- 16 -2.8 重复上述步骤..............................................- 16 -2.8.1 计算各效料液的质量分数................................- 16 -2.8.2 计算各效料液温度.....................................- 16 -2.8.3 各效热量衡算.........................................- 18 -2.8.4 蒸发器传热面积计算...................................- 20 -2.9 计算结果列表..............................................- 21 -2.10.蒸发器的主要结构尺寸的计算................................- 21 -2.10.1 加热管的选择和管数的初步估算 ....................... - 21 -2.10.2 循环管的选择 ....................................... - 22 -2.10.3 加热室直径及加热管数目的确定 ....................... - 22 -2.10.4 分离室直径和高度的确定 ............................. - 22 -2.10.5 接管尺寸的确定 ..................................... - 23 - 第三章．三效蒸发器结构尺寸结果汇总 ................................ - 25 - 第四章．对设计的评述 .............................................. - 26 - 参考文献 .......................................................... - 27 - 谢辞 .............................................................. - 28 -第一章.设计方案简介1.1蒸发操作条件的确定蒸发操作条件的确定主要指蒸发器加热蒸汽的压强（或温度）、冷凝器的操作压强（或温度）的选定。

【毕业论文】三效蒸发器的设计__化工原理课程设计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- 10 -六、重复上述计算步骤- 10 -七、计算结果- 12 -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- 13 -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 - 15 -一、气液分离器- 15 -二、蒸汽冷凝器- 15 -三淋水板的设计- 16 -【参考文献】- 17 -字符说明第一节概述一．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。

蒸发操作广泛用于浓缩各种不挥发性物质的水溶液，是化工、医药、食品等工业中较为常见的单元操作。

化工生产中蒸发主要用于以下几种目的：1获得浓缩的溶液产品；2、将溶液蒸发增浓后，冷却结晶，用以获得固体产品，如烧碱、抗生素、糖等产品；3、脱除杂质，获得纯净的溶剂或半成品，如海水淡化。

进行蒸发操作的设备叫做蒸发器。

蒸发器内要有足够的加热面积，使溶液受热沸腾。

溶液在蒸发器内因各处密度的差异而形成某种循环流动，被浓缩到规定浓度后排出蒸发器外。

蒸发器内备有足够的分离空间，以除去汽化的蒸汽夹带的雾沫和液滴，或装有适当形式的除沫器以除去液沫，排出的蒸汽如不再利用，应将其在冷凝器中加以冷凝。

广西科技大学化工原理课程设计说明书课题名称：KNO3水溶液三效并流加料蒸发实验设计指导教师：罗建平班级：卓越化工121姓名：学号：成绩评定：指导教师：（签字）2014 年 12 月 31 日)./(///)./(22C m W K 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，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 Cm kg X x hkg W hkg W m V s m V s m m U S ︒-∆-------温度损失，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，33333////)./(秒压力流速，温度，管心距，溶液的温度，传热面积，气化潜热，总传热量，绝对压力，蒸发系统总效数，管数，长度，---︒--︒--------s p s m u C T m t C t m S kg kJ r W Q Pa p n n m L //2体积的蒸汽的最小的最大的液体的冷凝器的下标焊缝系数，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-----------︒--u v L K m kg mN sPa C m W min max //.)./(3ϕφρσμλη目录1 概述 (1)1.1 蒸发及蒸发流程 (1)1.2 蒸发操作的分类 (1)1.3 蒸发操作的特点 (1)1.4 蒸发器选型 (2)2设计任务 (2)2.1设计题目 (2)2.2设计任务及操作条件 (2)2.2.1设计任务 (2)2.2.2.操作条件 (2)2.3设计项目 (3)3.设计条件及设计方案说明 (3)4物性数据及相关计算 (4)4.1蒸发工艺设计计算 (4)4.3 估计各效蒸发溶液的沸点和有效总温度差 (5)4.4加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (7)4.5蒸发器传热面积的估算 (9)4.6有效温度的再分配 (9)4.7重复上述计算步骤 (9)4.7.1计算各效料液 (10)4.7.2计算各效料液的温度 (10)4.7.3各效的热量衡算 (11)4.7.4 蒸发器传热面积的计算 (12)4.8计算结果列表 (13)5主体设备计算和说明 (13)5.1加热管的选择和管数的初步估计 (13)5.2循环管的选择 (14)5.3加热室的直径以及加热管数目的确定 (14)5.4分离室直径和高度的确定 (15)5.4.1分离室体积的计算式为 (15)5.4.2 分离室的高度和直径的确定 (16)5.5接管尺寸的确定 (16)5.5.1溶液的进出口 (17)5.5.2加热管蒸汽进口与二次蒸气出口的确定 (17)5.5.3冷凝水进出口的确定 (17)6辅助设备的选择 (18)6.1气液分离器 (18)6.2蒸汽冷凝器 (19)6.2.1冷却水量 (19)6.2.2冷凝器的直径 (19)6.2.3淋水板的设计 (19)7 三效蒸发器主要结构尺寸和计算结果 (20)8对本设计进行评述 (22)9 参考资料 (22)1 概述1.1 蒸发及蒸发流程定义：物质从液态转化为气态的相变过程。

化工原理课程设计说明书目录一前言 (3)二设计任务 (4)三概述 (5)3.1蒸发及蒸发器简介 (5)3.2蒸发设备简介 (5)3.3 设计方案简介 (6)四主要设备的工艺设计计算 (6)4.1估计各效蒸发量和完成液浓度 (7)4.2估计各效蒸发溶液的沸点和有效总温度差 (7)4.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 (9)4.4蒸发器传热面积的估算 (10)4.5有效温度的再分配 (11)4.6重复上述计算步骤 (12)4.7计算结果列表 (14)五主体设备计算和说明 (15)5.1加热管的选择和管数的初步估计 (15)5.2循环管的选择 (15)5.3加热管的直径以及加热管数目的确定 (16)5.4分离室直径和高度的确定 (16)5.5接管尺寸的确定 (17)六附属设备的选择 (15)6.1气液分离器 (19)6.2蒸汽冷凝器 (20)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 (21)7.2 气液分离器结构尺寸的确定 (21)八符号单位说明 (22)九参考文献 (22)十设计总结 (23)十一附录 (24)附录1：并流加料蒸发流程 (24)附录 2：并流加料三效蒸发器的物料衡算和热量衡算示意图 (25)一前言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。

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。

蒸发有它独特的特点：从传热方面看，原料液和加热蒸气均为相变过程，属于恒温传热；从溶液特点分析，有的溶液有晶体析出、易结垢、易生泡沫、高温下易分解或聚合、粘度高，腐蚀性强；从传热温差上看，因溶液蒸气压降低，沸点增高，故传热温度小于蒸发纯水的温度差；从泡沫夹带情况看，二次蒸气夹带泡沫。

需用辅助仪器除去；从能源利用上分析，可以对二次蒸气重复利用……这就要求我们从五个方面考虑蒸发器的设计。