单效降膜式蒸发器设计.docx

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食品工程原理
课程设计说明书
单效降膜式蒸发器的设计
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精
本设计取
根据以估算的二次蒸汽压强
t1及温度差损失△，即可由下式估算溶液各效溶液的沸点
t，所
以总的温度差损失为
/
''
'''
=
+
+
=+1=℃
由手册可查得
500KPa饱和蒸汽压的温度为
℃，
tmTs
T1
℃
（3）加热蒸汽消耗量的计算
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加热蒸汽量可通过热量衡算求得，对图1做热量衡算：
DHFh0WH(FW)h1DhcQl
式中：
H------
加热蒸汽的焓，kJ/kg;
H'------
二次蒸汽的焓，kJ/kg;
h0-------
原料液的焓，kJ/kg;
h1------
完成液的焓，kJ/kg;
hc-------
加热室排除冷凝液的焓，kJ/kg;
Q--------
蒸发器的热负荷或传热速率，
kJ/kg;
QL
热损失，可取Q的某一百分数，kJ;
-------
c0,c1-------
分别为原料、完成液的比热，
kJ(/kg.℃).
考虑溶液浓缩不大，将H'取t1下饱和蒸汽的焓，则
D
FC0(t1
t0)Wrv
QL
rs
式中rs,rv
分别为加热蒸汽和二次蒸汽的汽化潜热，
kJ/kg.
不计热量损失，则
D
FC0(t1t0)
Wrv
31624*2355
42735**(6025)
rs


（4）蒸发器的传热面积的计算
传热面积方程为
Q
S
t
式中Q---换热热流量，W。
K----传热系数，W/（m2·℃）.
t-传热温度差，℃
S-------传热面积，m2
Q
**103/*107W
tm
℃
降膜式蒸发器的总传热系数为
1200~3500W/（m2·℃），取K=2000W/（m2·℃）
S
Q
*107
2
K
tm
2000*
124(m)
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为安全计取s=124*=146m2
计算结果列表：
加热蒸汽温度(℃)

操作压强P/
(KPa)
500
i
溶液沸点ti（℃）
60
完成液浓度(%)
50
蒸发水量Wi（Kg/h）
31624
生蒸汽量D
（Kg/h）

传热面积S
（m
2）
146
i
三、蒸发器工艺尺寸计算
我们选取的单效外热式循环管式蒸发器的计算方法如下。
1）加热管的选择和管数的初步估计
蒸发器的加热管通常选用38*。
~2m，但也有选用2m以上的管子。管子长度的选择应根据溶液结垢
后的难以程度、溶液的起泡性和厂房的高度等因素来考虑，易结垢和易起泡沫溶液
的蒸发易选
用短管。根据我们的设计任务和溶液性质，我们选用以下的管子。
可根据经验我们选取：
L=3m，57

可以根据加热管的规格与长度初步估计所需的管子数
n’，
n
'
S
146
（根）