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化工原理课程设计
《蒸发》单元操设计任务书
班级姓名
一、设计题目:NaOH水溶液三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:15000kg/hNaOH水溶液
2、物料条件
NaOH水溶液的原料液(初始)浓度:X0=12%(w);
浓缩(完成)液浓度:Xn=38%(w);
加料温度:沸点。(原料液温度为第一沸点温度)
3、操作条件
加热蒸汽压强:500Pa
冷凝器压强:16Pa
各蒸发器的总传热系数:
222
K1=1600W/(m·℃),K2=1000W/(m·℃),K3=600W/(m·℃)。
各加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。
假设各传热面积相等,并忽略热损失。
各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
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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估算各蒸发量和完成液浓度3
2.2估算各溶液的沸点和有总温度差3
2.2.1各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)4
2.2.3由流动阻力而引起的温度差损失5
2.2.4各料液的温度和有总温差5
2.3加热蒸汽消耗量和各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有温差的再分配8
2.6重复上述计算步骤8
2.6.1计算各料液浓度8
2.6.2计算各料液的温度9
2.6.3各的热量衡算10
2.6.4蒸发器传热面积的计算11
2.7计算结果列表12
3蒸发器的主要结构尺寸的计算13
3.1加热管的选择和管的初步估算13
3.2循环管的选择13
3.3加热室直径及加热管目的确定13
3.4分离室直径和高度的确定14
3.5接管尺寸的确定14
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14
3.5.2溶液进出口,因为第一的流量最大,所以取其为计算量14
3.5.3冷凝水出口15
4蒸发装置的辅助设备的选用计算16
4.1气液分离器16
4.1.1本设计采用的是惯性式除沫器,其主要用是为了防止损失有用的产品
或防止污染冷凝液体。16
4.1.2分离器的选型16
4.2蒸汽冷凝器的选型设计
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