单效蒸发物料衡算目的计算蒸发水量和完成液浓课件_第1页
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1、5.3 单效蒸发 5.3.1 物料衡算 目的：计算蒸发水量和完成液浓度 对溶质： 加热蒸汽qmv,T,H料液qm0,w0,t0 ,c0 ,h0二次蒸汽qmwT,H完成液qm0-qmw,w, t,c,h蒸汽冷凝水qmv,T,hw加热室单效蒸发的物料衡算，热量衡算示意图 5.3.2 热量衡算 目的：计算生蒸汽消耗量 (1) 热量衡算式加热蒸汽qmv,T,H料液qm0,w0,t0 ,c0 ,h0二次蒸汽qmwT,H完成液qm0-qmw,w, t,c,h蒸汽冷凝水qmv,T,hw加热室(2) 热量衡算式的简化 忽略溶解热、稀释热时，溶液的热焓和比热容取质量平均， 以0C为热焓基准，则有：代入热流量公式

2、得：若沸点进料，忽略热损失时，加热蒸汽消耗量：生蒸汽的经济性（经济程度）qmw/qmv * 蒸发操作重要经济指标之一，反映蒸发操作能耗的大小; * 实际由于沸点升高和热损失，单效蒸发 qmw/qmv 0.9 。5.3.3 蒸发器的传热面积由蒸发器的传热方程得： (1) 传热度温差在蒸发器中，管外为蒸气冷凝，温度恒定为T，管内为溶液沸腾，温度也多为定值，可视为恒温差传热，故 (2) 传热系数蒸发器的传热系数K，目前主要还是根据现场实测数据来选定。常见蒸发器管内表面传热系数hi的经验关联：普通自然循环蒸发器：强制循环蒸发器：（3 ）蒸发器的生产能力和生产强度 生产能力为单位时间蒸发水分的质量，由于

3、它主要取决于 过程的热流量，所以常又以热流量来衡量蒸发器 的生产能力 。 生产强度为单位传热面积的生产能力，以U表示单位为 kg/(h) 5.3.4 溶液的沸点升高和传热温差损失 (1) 溶液的沸点和温度差损失 溶液沸点 二次蒸汽饱和温度 引起沸点升高的原因a）溶质存在，使溶液饱和蒸汽压降低； 溶液沸点 相同压力下水沸点 ；b）维持一定液位，液柱作用使下部溶液沸点上升； 即：液柱静压头引起沸点升高 。c）二次蒸汽从蒸发室流向冷凝器时，由于存在阻力而压力降低 使冷凝器中二次蒸汽温度低于室中二次蒸汽的温度 。因此，溶液的沸点： 如果采用蒸发器中的二次蒸气温度，则： 传热温差损失 溶液沸点升高，造成传热温差减小。 说明：如果采用冷凝器中的二次蒸气温度，则： （2）溶液的沸点升高的计算 溶液蒸汽压降低引起的沸点升高 方法1：实验测定溶液的沸点 tb， 由二次蒸汽压力确定其饱和温度T。 方法2：用杜林规则求溶液的沸点。 杜林规则 ：一定浓度溶液的沸点，和相同压力下标准液体的 沸点呈线性关系，即有： 式中， tw：标准液体(一般取水)的沸点； k、m：与溶液种类、浓度有关。杜林规则也可用图形表示说明：由图可见，低浓度下，压力对t影响不大。 t也可按下式估算： 液柱静压头引起的沸点升高 溶

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