单效蒸发总传热系数K的确定.PPT

概述 加热蒸汽：用于加热的蒸汽 二次蒸汽：由溶液蒸发出来的蒸汽 蒸发分类: 按蒸发操作空间的压力可分为常压，加压，或者减压（真空）蒸发 按二次蒸汽的利用情况可以分为单效蒸发和多效蒸发 蒸发操作的特点 : 沸点升高 节约能源 物料的工艺特性 液沫夹带 第一节 单效蒸发 一、单效蒸发流程 溶液气化 移除二次蒸汽 管内液体沸腾并气化，气液混合物在分离室中分离，液体又落回加热室，当浓缩到规定浓度后排出蒸发器。分离室分离出的蒸汽，先经顶部除沫器除液，再进入混合冷凝器与冷水相混，被直接冷凝后，通过大气腿排出。不凝性气体经分离器和缓冲罐由真空泵排出。 第一节 单效蒸发 二、单效蒸发的计算 计算内容：水分的蒸发量、加热蒸汽消耗量、蒸发器的传热面积。 用物料衡算方程，热量衡算方程和传热速率方程来解决。 （一）蒸发水量的计算 对蒸发器进行溶质的物料衡算 完成液的浓度： 第一节 单效蒸发 （二）加热蒸汽消耗量的计算 加热蒸汽用量可通过热量衡算求得 D/W称为单位蒸汽消耗量，它表示加热蒸汽的利用程度，也称蒸汽的经济性。 对单效蒸发而言，D/W =1，即蒸发1kg水需要约1kg加热蒸汽，实际操作中由于存在热损失等原因，D/W ＞1。 第一节 单效蒸发 （三）传热面积的计算 由传热速率方程得 由于蒸发过程的蒸汽冷凝和溶液沸腾之间的恒温差传热 第一节 单效蒸发 （四）传热平均温度差Δtm的确定 蒸发器加热室一侧是蒸汽冷凝，另一侧为液体沸腾 溶液的沸点受蒸发器内液面压力、溶液浓度、液位深度等因素影响。 温度差损失 1.溶液浓度的影响 2.液柱静压头的影响 3.管道阻力的影响 第一节 单效蒸发 （五）总传热系数K的确定 αi —管内溶液沸腾的对流传热系数，W/(m2·℃) α0 —管外蒸汽冷凝的对流传热系数，W/(m2·℃) Ri —管内污垢热阻，m2·℃/W Ｒ0 —管外污垢热阻，m2·℃/W —管壁热阻，m2·℃/W 第一节 单效蒸发 三、减压蒸发 降低溶液的沸点，提高传热有效温度差，增加推动力 可以利用低压蒸汽或废热蒸汽作热源 宜用于处理热敏性溶液 减少蒸发器的热损失 增加了额外的能量消耗 总传热系数降低 第一节 单效蒸发 四、蒸发器的生产强度 （一）蒸发器的生产强度 是指单位时间单位传热面积上所蒸发的水量 提高蒸发强度的主要途径是提高总传热系数和传热温度差 （二）提高蒸发强度的途径 1.提高传热温度差 真空蒸发 高温热源 2.提高总传热系数 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? * * 制药工程原理与设备 第五章 蒸发 目录 第一节 单效蒸发 第二节 多效蒸发 第三节 蒸发设备 概述 工业上常用的蒸发方法是将稀溶液加热至沸腾，使其中一部分溶剂气化获得浓缩，这种过程称为蒸发。 用来进行蒸发的设备称为蒸发器。 蒸发操作的目的：获得成品或半成品；脱除溶剂；获得纯净的溶剂。 蒸发的流程 液体蒸发流程 1-加热室；2-加热管；3-中央循环管；4-蒸发室；5-除沫器 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? * *