3蒸发器的传热面积计算.doc

河北化工医药职业技术学院教案3蒸发器的传热面积计算根据传热基本方程 式中换热器的传热面积，m2；蒸发器的热负荷，W；传热平均温差，；换热器的总传热系数，W/( m2)。根据热量衡算，蒸发器的热负荷；蒸发过程为加热蒸汽冷凝和溶液沸腾之间的恒温传热，；值可按传热章提供的公式计算.有效温度差（蒸发的推动力）课堂练习：习题6-2 习题6-3补充习题：（1）已知单效常压蒸发器每小时处理ta水溶液，溶液浓度由15（质量）浓缩到25(质量)。加热蒸汽压强为400kPa(绝压)，冷凝后在饱和温度下排出。假设蒸发器的热损失忽略不计。溶液的沸点为113，分别按20加料和沸点加料，求此两种情况下的加热蒸汽消耗量和单位蒸汽消耗量。答：1.15103kg/h W1.44（20加料）845kg/h W1.06（沸点加料）（2）传热面积为52m2的蒸发器，在常压下每小时蒸发2500kg浓度为7(质量)的某水溶液。原料液的温度为95，常压下的沸点为103,完成液的浓度为45 (质量)。加热蒸汽的绝压为300kPa。热损失为110000。试估算蒸发器的总传热系数。答：924W/（m2）三、溶液的沸点和温度差损失1.溶液的沸点溶液中溶质不挥发，在相同的条件下溶液的沸点总是比纯溶剂的沸点升高。实际操作中，已知加热蒸汽压力和二次蒸汽压力（冷凝器的压力），既可直接查得T（加热蒸汽温度）和（二次蒸汽温度） 视温度差温度差损失所以溶液的沸点 2.温度差损失产生温度差损失的原因主要有：因溶液沸点升高引起的温度差损失；因加热管内液柱静压力而引起的温度差损失；由于管路流动阻力而引起的温度差损失。总温度差损失为： 若二次蒸汽的温度根据蒸发器分离室的压力（即不是冷凝器的压力）确定时，则 （1）因溶液沸点升高引起的温度差损失值主要和溶液的种类、浓度以及蒸发压力有关，其值由实验测定。=常压下溶液的沸点-常压下饱和水蒸汽的温度（a）常压下，某些无机盐水溶液的沸点与浓度的关系见附录。（b）非常压下可用近似式计算。 校正系数， 操作压强下二次蒸汽的温度，；操作压强下二次蒸汽的汽化热，kJ/。【例6-2】练习题：（1）浓度为25%（质量分数）的Nacl水溶液在30kPa下沸腾，试求溶液沸点升高的数值。（2）试计算浓度为30(质量)的a水溶液，在60kPa(绝压)下由于溶液的蒸气压降低所引起的温度差损失。 答：15.2（2）因液柱静压力引起的温度差损失蒸发器的加热管内溶液的压力均大于液面的压力，管内溶液的沸点高于液面溶液的沸点，两者之差即为因溶液静压力引起的温度差损失 =溶液平均压强下的沸点-液面压强下的沸点即： 根据平均压力求得的水的沸点，；根据二次蒸汽压力求得的水的沸点，。蒸发器中溶液的平均压强： (Pa)液面处的压力，即操作压力，Pa；溶液的密度，m3； 液层高度，m。练习题：某单效蒸发器的液面高度为2m，溶液的密度为1250kgm3。试通过计算比较在下列操作条件下，因液层静压强所引起的温度差损失：（1）操作压强为常压；（2）操作压强为44kPa（绝压）。答：（1） 2.9 （2） 6.5（3）由于管路流动阻力引起的温度差损失二次蒸汽由蒸发器流到冷凝器的过程中，因有流动阻力使其压力降低，蒸汽的饱和温度也相应降低，由此引起的温度差损失即。值的大小与二次蒸汽在管道中的流速、物性及管道尺寸等有关。根据经验，一般为0.51.5，计算时般取为1。综上：若二次蒸汽的温度根据冷凝器的压力确定时，则 =+若二次蒸汽的温度根据蒸发器分离室的压力（操作压力）确定时，则 =+练习题：（1）用单效蒸发器浓缩al2水溶液，操作压强为101.3kPa，已知蒸发器中al2溶液的浓度为40.83（质量），其密度为1340kg/m3。若蒸发时的液面高度为1m，试求此时溶液的沸点。答：t1122（2） 在单效蒸发器中，每小时将5000kg的a水溶液从10（质量）浓缩到30（质量），原料液温度为50，蒸发室内绝压为40kPa，加热蒸汽的绝压为140kPa。蒸发器的传