6. 计算题-题目(修订版).doc

6. 蒸发-计算题（题目）层次：A 3 j06a10011某溶液在单效蒸发器中进行蒸浓, 用流量为 2100kg/h 、温度为120、汽化潜热为2205kJ/kg的饱和蒸汽加热。已知蒸发器内二次蒸汽温度为81,各项温差损失共为 9。取饱和蒸汽冷凝的给热系数1为8000W/m2k,沸腾溶液的给热系数2为3500W/m2k。求该蒸发器的传热面积。假定该蒸发器是新造的, 且管壁较薄, 因此垢层热阻和管壁热阻均可忽略不考虑,且热损失可以忽略不计。4 j06a10012 某单效蒸发器每小时将1000kg的 15%(质量百分数，下同)的NaOH溶液浓缩到 50%。已知：加热蒸汽温度为 120，进入冷凝器的二次蒸汽温度为60，总温度差损失为45，蒸发器的总传热系数为1000W/m2 ，溶液预热至沸点进入蒸发器，蒸发器的热损失和稀释热可忽略，加热蒸汽与二次蒸汽的汽化潜热可取相等，为2200kJ/kg。试求：蒸发器的传热面积及加热蒸汽消耗量。5 j06a10014 在真空度为91.3kPa下,将12000kg的饱和水急速送至真空度为93.3kPa的蒸发罐内。忽略热损失。试定量说明将发生什么变化,并算出发生的水汽的质量及体积。水的平均比热为 4.18kJ/(kg)。当地大气压为101.3kPa。饱和水的性质为 真空度, kPa温度, 汽化热, kJ/kg蒸汽密度, kg/m391.345.323900.0679893.341.323980.055146 j06a10015 利用三效并流蒸发器浓缩某浓度的水溶液，用300 kPa (绝) 的饱和水蒸汽加热。已知各效因溶液蒸汽压下降和液柱静压强所致的温度差损失分别为8、14及22。忽略因管道流体阻力所致的温度差损失。求冷凝器内真空度的极限值。饱和蒸汽的性质为:压强，kPa(绝)50607080100200300温度，81.285.689.998.299.6120.2133.3（提示：本题求各效的有效传热温差ti皆为零时冷凝器内真空度之值）7 j06a10016 在一单效蒸发装置中将某原料液进行浓缩，完成液的浓度为28%(质量%)，操作条件下沸点为98。为了减少生蒸汽的消耗量，用二次蒸汽四分之一的冷凝潜热把原料液从20预热至 70。原料液的流量为 1000 kg/h。二次蒸汽的温度为 90。相应的冷凝潜热为2283kJ/kg。原料液的比热为3.8kJ/kg。忽略热损失。试求：1.溶液的沸点升高； 2.原料液的浓度x0 。 9 j06a10023 在单效蒸发器中, 每小时将2000kg的某种水溶液从10% 连续浓缩至30%(均为质量百分数)。二次蒸汽温度为75.4,相应的汽化热为2319kJ/kg。溶液的沸点为80,加热蒸汽的温度为119.6,相应的汽化热为2206kJ/kg。原料液的比热为3.77kJ/kg,热损失为12000W,忽略脱水时所需热量。试求: 单位时间内蒸发的水量； 分别求算原料液温度为30和80时, 单位时间内所需的加热蒸汽量, 并比较经济程度(指蒸发1kg水所耗的加热蒸汽kg数)。10 j06a10040 一平流三效蒸发器，每小时处理浓度为10(质量百分率, 下同)的水溶液总量为3000kg。混合各效流出的浓缩溶液作为产品，其浓度为40。已知该蒸发器的单位蒸汽消耗量为0.42 。试求该蒸发过程所需要的生蒸汽量。热损失不计。11 j06a10041 在一单效中央循环管式蒸发器内将浓度 10%(质量百分率,下同)的NaOH水溶液浓缩至40%的浓度。二次蒸汽绝对压强为40kPa,相应的饱和温度为75。已知在操作压强下蒸发纯水时,液柱处的沸点温度为80。试求溶液的沸点及由于溶液静压强引起的温度差损失。 10%及40%NaOH水溶液杜林线的斜率及截距如下:斜率截距10%1.024.540%1.1134溶液沸点t=斜率纯水沸点tw截距。略去二次蒸汽流动阻力，略去NaOH水溶液与纯水的密度差。12 j06a10042 一双效并流蒸发器,冷凝器操作温度为60,系统的总温度差损失为9,第一、二效的有效温差分别为18及25。试求第一效的溶液沸点温度及生蒸汽温度。13 j06a10043 一双效并流蒸发器的生产强度为50kg/(m2h),每效的传热面积为15m2。试核算将5%的水溶液浓缩至20%时: 1.蒸发器的生产能力； 2.能处理的原料液量。14 j06a10913 某车间用单效蒸发装置对硝酸铵水溶液进行蒸发，进料量为104kg/h，用温度为164.2 的饱和蒸汽将溶液由68% (质量百分数，下同)浓缩至90% 。操作条件下二次蒸汽的温度为59.7, 溶液的沸点为100。蒸发器的传热系数为1200W/m2 。沸点进料。试求：不计热损失时的加热蒸汽消耗量和蒸发器的传热面积。已查得：饱和水蒸汽温度为164.2时 ，汽化热为 2073kJ/kg; 温度为59.7时汽化热为2356kJ/kg。层次：B16 j06b10044在单效蒸发器内将某种溶液从浓度为 15%浓缩到 30%(质量分数)。蒸发器的传热面积为 50m2,加热饱和水蒸汽的绝对压强为 0.1013MPa, 因溶液蒸汽压下降引起的温度差损失为6,液柱静压强引起的温度差损失为1.5,沸点进料,蒸发器的传热系数K=640w/m2,现要求溶液的进料量为1000kg/h,问蒸发器所需的真空度为多少?热损失忽略不计,从溶液中蒸发出水的蒸发潜热近似取为2300kJ/kg 饱和水蒸汽数据如下:压强, MPa0.10130.0930.0580.0470.0380.031温度, 10099.185807570 18 j06b10047 一单效蒸发器，沸点进料，其设计指标是不考虑热损失时，每小时可处理2000kg原料液。但在生产实际中，以相同的供热量每小时只能处理1770kg/h原料液。试求该单效蒸发器热损失的百分率。19 j06b10048用一双效并流蒸发器，浓缩浓度为5%（质量百分率，下同）的水溶液，沸点进料，进料量为2000kg/h。第一、二效的溶液沸点分别为95和75, 耗用生蒸汽量为800kg/h。各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为2280kJ/kg。溶液比热可按Cp=4.187(1-x)kJ/kg计算，式中x为溶质的质量分数。试求不计热损失时的蒸发水量。20 j06b10049在单效蒸发器中, 每小时将2000kg水溶液以 5%浓缩至20%(均为质量百分数), 沸点进料。冷凝器中温度为70, 水的相应汽化热为2350kJ/kg; 加热 蒸汽温度为 110。蒸发器的传热面积为60m2, 操作条件下总传热系数为 800W/m2。试计算传热过程的有效温度差及总温度差损失。二次蒸汽的汽化潜热可取为2350kJ/kg。W=F(1-x0/x)=2000(1-5/20)=1500kg/h 由于沸点进料,故传热速率为: Q=Wr=(1500/3600)2350103=97.9104W t=Q/(KA)=97.9104/(80060)=20.4 t=T-t=110-20.4=89.6 =t-t0=89.6-70=19.6 22 j06b15019 以双效并流蒸发器浓缩某种水溶液, 传热系数分别为K1=2790W/m2,K2=2093W/m2,第一效的饱和加热蒸汽的绝对压强为130kPa,冷凝器的真空度为88.8kPa，两效的传热面积及传热速率各自相等, 即A1=A2及Q1=Q2。若忽略热损失及各种温度差损失, 试求各效溶液的沸点t1及t2。 饱和水蒸汽性质为：压强kPa1015101.3120140温度45.353.5100104.5109.223 j06b15021 每小时将30, 5000Kg, 10% (质量百分数,下同) 的某水溶液在单效蒸发器内蒸浓至40%。已知蒸发器的操作压强为90kPa(绝), 饱和加热蒸汽的绝对压强为300kPa。蒸发器内液体深度为2m, 40%溶液的密度为1152kg/m3, 因溶液蒸气压下降而引起的温度差损失 =11。操作条件下传热系数为1100W/m2。若热利用系数为0.95, 试求加热蒸汽消耗量及蒸发器的传热面积。水的平均比热为4.18kJ/kg。 饱和水蒸汽的性质为:压强，kPa90101.3300温度，96.4100133.3汽化热，kJ/kg2267.42258.42168.124 j06b15920 在单效蒸发器中, 将10%(质量百分数, 下同)的某水溶液浓缩到30%,原料液流量为900kg/h, 温度为30, 蒸发室的绝对压强为4.91104Pa, 原料液的比热为3.77kJ/kg,二次蒸汽的汽化潜热为2332kJ/kg, 蒸发器的传热面积为10m2,总传热系数为1000W/m2。 已知数据如下:蒸汽压强，Pa10.131044.911042.94104溶液的沸点，10774.4纯水的沸点，10080.968.7因溶液的沸点蒸汽压下降引起的温度差损失； (忽略静压强引起的温度差损失)设加热蒸汽冷凝液在饱和温度下排出, 并忽略热损失和浓缩热时, 完成上述蒸发任务所需加热蒸汽温度。层次：C26 j06c15017 在传热面积为50m2的单效蒸发器内将20的CaCl2水溶液浓缩到40(均为质量百分数), 生蒸汽的温度为120 ，冷凝潜热为2210kJ/kg ，其消耗量D=2400kg/h，冷凝器内二次蒸汽温度为60(该温度下汽化潜热 2360kJ/kg) ，原料液的温度t0为20，流量为3600kg/h，比热 Cp0为3.5kJ/kg。 该溶液蒸汽压下降和液柱静压强引起的沸点升高为23, 试计算：蒸发器的热损QL为总热量的百分数; 蒸发器的传热系数。27 j06c15050 进料量为9000 kg/h、浓度为1% (质量百分数)的盐溶液，在40下进入单效蒸发器，被浓缩到1.5% 。蒸发器传热面积为39.1m2 ，蒸发室绝对压强为0.04MPa (该压力下水的蒸发潜热 r=2318.6 kJ/kg），加热蒸汽温度为110(该