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广西大学

化工原理课程设计说明书

设计题目：蔗糖汁溶液四效并流蒸发装置的设计

设计者：

学院：轻工与食品工程学院

专业：轻化工程

班级：轻化022班

姓名：李昌武

学号：0205100724

指导老师：周龙昌龙云飞

设计日期：2005年7月18日

前言

1.设计目的

课程设计是化工原理课程教学中综合性和实践性较强的教学环节，是理论联

系实际的桥梁，设计的目的是综合运用本课程和前修课程的基本知识，完成以某

项单元操作为主的一次化工设计实践。通过课程设计，使我们了解工程设计的基

本内容，掌握化工设计的主要程序和方法，学会综合运用已学知识系统地分析和

解决工程实际问题。

2.设计原则

总的原则是尽可能多地采用先进的技术，使生产达到技术先进、经济合理的

要求，符合优质、高产、安全、低能耗的原则，具体考虑以下几点：

⑴满足工艺和操作的要求所设计出来的流程和设备能保证得到质量稳

定的产品。由于工业上原料的浓度、温度经常有变化，因此设计的流程与设备需

要一定的操作弹性，可方便地进行流量和传热量的调节。设置必需的仪表并安装

在适宜部位，以便能通过这些仪表来观测和控制生产过程。

⑵满足经济上的要求要节省热能和电能的消耗，减少设备与基建的费

用。

⑶保证生产安全生产中应防止物料的泄露，生产和使用易燃物料车间的

电器均应为防爆产品。同时，塔设备应具有一定刚度和强度。

3.设计依据

根据广西大学《化工原理课程设计任务书》进行本设计。

四效蒸发系统设计任务书

（一）设计题目

蔗糖汁溶液四效并流蒸发装置的设计。

（二）设计条件

进料量F43200kg/h加热蒸汽压强P01.5atm

初浓度X13.6％末效蒸汽压强P0.14atm

04

终浓度X460％料液比热CP04.15kJ/kg.℃

进料温度t080℃水的比热CPW4.174kJ/kg.℃

（三）设计项目

（1）对工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。

（2）蒸发系统热力计算：确定各效蒸发器的传热面积。

（3）蒸发器主要结构尺寸设计。

（4）绘制蒸发流程图及蒸发器结构总图一张。

（5）对本设计的评

目录

一.确定设计方案

1．1蒸发器的确定

根据糖渣汁的物理性质，其在浓缩过程中黏度变化大、流动性差等特点，以

及蒸发产品的浓度要求，采用降膜式蒸发器。液体分布器采用旋流式分布器，料

液通过泵加压后进入旋流式分布器，利用离心力使料液均布于管的四周。

此蒸发流程采用四效并流降膜式常压蒸发流程。料液从蒸发器顶部加入，在

顶部有液体分布结构，以使每根加热管都能不断地、均匀地受液。二次蒸汽与浓

缩液一般呈并流而下，料液沿管内壁因二次蒸汽的作用使之呈膜状流动，液膜利

用重力作用下流，使黏度较大的溶液的蒸发成为有利因素。

操作过程中，料液停留时间短；由于呈薄膜状，流体流速较大，因此蒸发给

热系数相应较大；压降小，因此换热器工艺侧的压力和温度几乎接近常数，可不

用或少用显热；由于工艺流体仅在重力作用下流动，而不是靠高温差来推动，所

以允许用更经济的低温差。降膜式蒸发器还具有浓缩比大、黏度范围大、传热效

果好、蒸汽和水的耗量小、处理量大等特点。

1．2气液分离器的确定