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资 92&.4&板式降膜蒸发器的除垢方法
料 93&.4&海水淡化环型波节管降膜蒸发器
网 94&.0&管式降膜蒸发器中的除沫装置
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Ｗ 96&.7&管式降膜蒸发器的布膜装置
Ｗ 97&.1&滴淋降膜式蒸发器装置及使用方法
Ｗ 98&.1&一种具有升膜、降膜与分离功能的薄膜式蒸发器
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Ｍ 101&.X&管式降膜蒸发器中的布膜装置
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电 109&.5&一种降膜式蒸发器
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／ 114&.5&板式降膜蒸发器中的加热器结构
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降膜蒸发器板被用在广泛的应用：& 果汁浓度 果汁通过蒸发进行储存，运输和商业用途冷凝。 [10]如果果汁暴露于热，养分含量如维生素C可能受到影响。 [11]此外，这些营养物质容易被氧化，在高的温度下进行。 蒸发器可克服这一限制，因为它工作在高进料流速和小的温度差。 此外，在颜色和质地的果汁的变化可通过该蒸发器的类型的操作被防止。& 乳业&& 其它富含蛋白质的
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你可能喜欢四川理工学院毕业设计15 万吨/年真空制盐蒸发工段工艺设计学 学 专 班生：*** 号：********* 业：***** 级：*****指导教师：***四川理工学院材料与化学工程系2008 年 06 月毕业设计任务书设计题
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...................................................................................................... 2 1.2 生产方案的确定................................................................................................................. 3 1.2.1 蒸发操作的分类 ...................................................................................................... 3 1.2.2 多效蒸发流程 .......................................................................................................... 3 1.2.3 排盐流程.................................................................................................................. 4 1.2.4 方案确定.................................................................................................................. 4第二章 工艺计算................................................................................................................... 62.1 基础数据 基础数据............................................................................................................................. 6 2.2 物料衡算 物料衡算............................................................................................................................. 6 2.3 热量衡算 热量衡算............................................................................................................................. 7 2.3.1 生产操作条件和数据如后面表 1： ....................................................................... 7 ： 2.3.2 计算参数.................................................................................................................. 8 2.3.3 物料参数.................................................................................................................. 9 2.3.4 热量衡算： .............................................................................................................. 9 2.3.5 计算结果................................................................................................................ 14 2.4 加热室的计算................................................................................................................... 16 2.5 校核 K 值 ......................................................................................................................... 17 2.5.1 对一效的校核 ........................................................................................................ 17 2.5.2 对二效的校核 ........................................................................................................ 19 2.5.3 对三效的校核 ........................................................................................................ 21 2.5.4 对四效的校核 ........................................................................................................ 22第三章 主要设备的计算与选择................................................................................. 243.1 蒸发器 蒸发器............................................................................................................................... 24 3.1.1 蒸发器直径 D ........................................................................................................ 24 3.1.2 高度 H 的计算 ....................................................................................................... 24 3.1.3 盐脚直径的计算 .................................................................................................... 24 3.1.4 上循环管................................................................................................................ 25 3.1.5 下循环管直径 DX .................................................................................................. 25 3.1.6 循环泵.................................................................................................................... 25 3.2 平衡桶及闪发桶的计算................................................................................................... 26 3.2.1 闪发桶计算 ............................................................................................................ 26 3.2.2 平衡桶的直径和高度 ............................................................................................ 26 3.2.3 管径的选定 ............................................................................................................ 26III四川理工学院毕业设计目录3.3 预热器的计算................................................................................................................... 27主要设备一览表 ................................................................................................................... 30 设计评述 ................................................................................................................................... 31 致 谢 ................................................................................................................................... 32 参考文献 ................................................................................................................................... 33 附 图………………………………………………………………………….. .....………34IV四川理工学院毕业设计第一章总论第一章1.1 概述1.1.1 产品的性质总论氯化钠（化学式 NaCl） ，白色结晶体，吸湿性强，应存放与干燥处。海水里含 有丰富的食盐。盐湖盐井和盐矿中也蕴藏着食盐。我国有极为丰富的食盐资源。 产品的物理性质:纯净的氯化钠晶体是无色透明的立方晶体，由于杂质的存在 使一般情况下的氯化钠为白色立方晶体或细小的晶体粉末， 比重为 2.165 25/4℃） （ ， 熔点 801℃，沸点 1442℃，味咸，PH 值呈中性，易溶于水和甘油，难溶于乙醇。 晶体结构：晶胞为面心立方结构，每个晶胞含有 4 个钠离子和 4 个氯离子。 1.1.2 产品的制法 工业上用海水晒或用井水、盐湖水煮，使晶体析出。这样制得的产品含有较多 的杂质。粗产品经溶解、沉淀、过滤、蒸发，可制得精产品。 1.1.3 产品的用途及重要性 盐是人类生存的必需品，生命依赖于盐，同时盐又是化学工业的基本原料。科 学家们认为，除了空气和水，人类目前的物质文明，主要建筑在煤、石油、硫磺、 石灰石和盐5种基本原料上 。盐税曾长期是许多国家的重要财政收入。制盐工业在 国民经济中占有重要的地位。1.1.4 原料情况 地球上的盐资源非常丰富且分布广泛，盐的贮量约6．4×10 亿t J。其中海盐 (包括海底沉积物)约4．3×10 亿t，矿盐约2．1×10 亿t，江湖和地下水中贮量约 为3．1×10。亿t。沿海均有海盐资源，矿盐资源遍及各大洲。海盐产区主要分布 于亚洲、大洋洲、非洲、拉美等地；湖盐产区遍及欧亚大陆、北美和大洋洲；井矿 盐产区主要分布于欧洲、北美洲等地。以美国、前苏联、加拿大和德国的资源最富， 估计这四个国家的储量可占世界总储量的85％一90％，仅美国的盐矿资源就占世界 总资源量(不包括海水)的30％(达61×10。亿t)。 我国盐资源丰富。大陆海岸线长1．8万多公里，沿海地区及海南、台湾、舟山 等岛屿都有条件利用海水产盐；特别是淮河以北沿海地区，滩涂平阔，常年蒸发量1四川理工学院毕业设计第一章总论较大，降雨量相对集中，有明显的旱季，更适于生产海盐。湖盐分布在内蒙古、青 海、新疆、西藏等省、自治区，储量居世界一半以上。矿盐分布在四川、云南、湖 南、湖北、安徽、江苏、山东、河南、广东、青海、新疆等省、自治区，新的矿床 还在陆续被发现2 盐产量在产盐的五大洲中，北美洲的盐产量超过世界盐总产量的 1／4。美国是世界最大的盐生产国，中国略居第二。从1994年一2004年，世界上盐 产量居前四名的国家依次是：美国、中国、德国、印度。1.1.5 产品的市场需求 世界各国在各种用途上的比例分配上不尽相同，就世界范围而言，工业用盐约 为60％ ～65％ ，食用盐及食品工业用盐15％ 一20％ ，道路除雪用盐占10％ 一 15％，农牧业、渔业及水处理用盐占5％ ～10％ J。据最新统计：氯碱行业消耗的 量占总盐量的56％ ；而用于食用的盐占2l％；10％ 用于道路除雪。从全球经济的 角度，世界盐的市场可大致分为美洲市场、欧洲市场和亚洲市场。各市场交易量基 本保持稳定。 1.1.6 制盐工业的发展 世界制盐工业近几十年来有很大发展，首先表现在总产量增加了两倍多，其中 以澳大利亚、墨西哥、加拿大增长最快，1987年产盐量与1948年～1952年平均年产 盐量相比，澳大利亚增长21．8倍，墨西哥增长近39倍，加拿大增长近l2倍。 我国的制盐工业发展主要表现在以下几个方面： 随着加碘盐工程的实施，我国食用盐生产装备和操作水平整体提高，特别是本 世纪初建成并投产的中盐金坛盐化公司，蒸空盐生产能力达6O万t／a， 盐硝联产，六效蒸发，吨盐耗标煤约110kg；生产过程全部由中央控制室控制， 全部实现自动化，是我国真空制盐最高技术水平体现。北方海 区大规模地采用塑 苫技术，不但实现了多雨地区海盐生产的连续化、常年化，为实现大规模机械化作 业创造了条件，而且实现了海盐生产的高产、稳产，结晶单产达2000t／hm 以上。 盐田生物领域的研究获得空前的进展，在上世纪9O年代进行了盐田生态的调查，并 进行了盐田生态系统调控的初步尝试。中盐制盐工程技术研究院成功地掌握了盐藻 的大规模养殖技术，并实现了从中提取13一胡萝b素的工业过程。适应市场需要， 新产品不断涌现。在短短的十几年中，盐由单一产品增加到几十个品种，发展最快 的是食用盐系列和保健盐系列。近年来，随着国内基本建设的发展，对碱的需求增 加，对盐的需求量大增，原盐的价格上涨；我国确立了建设海洋强国的宏伟目标，2四川理工学院毕业设计第一章总论提出了“实施海洋开发”的战略部署 J，发展海洋经济，开发海洋化学资源、生物 资源，制盐行业处在开发海洋桥头堡的位置，这些都为制盐业的发展提供了新的机 会。 1887年制盐工业第一次运用了单效夹套式真空蒸发装置。世界上第一次出现多 效真空蒸发装置制盐是1899年，在美国有曼尼斯蒂铁工厂兴建投入生产运行，其它 国家还要晚些，直至1910年以后才开始在欧洲和英国普遍广采用多效真空蒸发装置 制盐。 当代世界制盐工业的发展，有以下几个明显的特征： (1)产品追求高质量、高效率、低能耗、低成本 (2)产品多样 (3)直接用岩盐生产液体盐，供制碱和其它化工工业，提高整体经济效益1985 年美国直接使用卤水的析盐量占产盐总量的48％以上 ]。一些有条件的国家还把制 盐和海水淡化结合起来， 将新发明的设备用于海水淡化 ]， 用淡化后的高浓水制盐。1.2 生产方案的确定1.2.1 蒸发操作的分类 1、按操作压力分，可分为常压、加压和减压（真空）蒸发操作，即在常压（大 气压）下，高于或低于大气压下操作。很显然，对于热敏性物料，如抗生素溶液、 果汁等应在减压下进行。而高粘度物料就应采用加压高温热源加热（如导热油、熔 盐等）进行蒸发。 2、按蒸发模式分，可分为间歇蒸发与连续蒸发。工业上大规模的生产过程通 常采用的是连续蒸发。 3、按效数分，可分为单效与多效蒸发。若蒸发产生的二次蒸汽直接冷凝不再 利用，称为单效蒸发。若将二次蒸汽作为下一效加热蒸汽，并将多个蒸发器串联， 此蒸发过程即为多效蒸发。 1.2.2 多效蒸发流程 多效蒸发的主要优点是蒸汽的多次利用，或热能的多次利用，而大量转料恰恰 将热能白白地移至下一效。 为了合理利用有效温差，并根据处理物料的性质，通常多效蒸发有下列三种操 作流程。 1 、并流流程 这种流程的优点为：料液可藉相邻二效的压强差自动流入后一效，而不需用泵3四川理工学院毕业设计第一章总论输送，同时，由于前一效的沸点比后一效的高，因此当物料进入后一效时，会产生 自蒸发，这可多蒸出一部分水汽。这种流程的操作也较简便，易于稳定。但其主要 缺点是传热系数会下降，这是因为后序各效的浓度会逐渐增高，但沸点反而逐渐降 低，导致溶液粘度逐渐增大。 2、逆流流程 其优点是：各效浓度和温度对溶液的粘度的影响大致相抵消，各效的传热条件 大致相同，即传热系数大致相同。缺点是：料液输送必须用泵，另外，进料也没有 自蒸发。一般这种流程只有在溶液粘度随温度变化较大的场合才被采用。 3、平流流程 其特点是蒸汽的走向与并流相同，但原料液和完成液则分别从各效加入和排 出。这种流程适用于处理易结晶物料，例如食盐水溶液等的蒸发。 1.2.3 排盐流程 排盐流程现一般有顺流和平流两种方式。 顺流排盐是将 15%左右盐浆（有时更低）依次由一效转入四效，由四效集中排 出。该法的优点是：转料不用泵，排盐温度低。 平流排盐一般是一效转二效，二、三、四效平流排盐。 1.2.4 方案确定 本次设计采用平流进料，顺流排盐的多效真空蒸发制盐。 生产工艺流程如下图去冷凝器一 效 蒸 发 室 加热蒸汽二 效 蒸 发 室三 效 蒸 发 室四 效 蒸 发 室加 热 室加 热 室加 热 室加 热 室 卤水 预热器冷 凝 水4四川理工学院毕业设计第一章总论原料卤水经预热分别进入各效蒸发罐，一效罐的盐浆转入二效罐；二效盐浆转 入三效罐；三效盐浆转入四效罐；四效罐排出的盐浆由盐浆泵打入旋流器。湿盐由 离心机连续卸到皮带运输机上，由皮带运输机经布料器送入沸腾干燥器，干盐通过 皮带输送机进入盐仓。5四川理工学院毕业设计第二章工艺计算第二章 工艺计算2.1 基础数据生产能力：15 万吨/年 工作时间：每年按 300 天计，每天按 24 小时算 卤水成分：NaCl:310g/L MgCl2:0.15g/L 总回收率：96% 产品规格（符合国家一级盐标准） NacL≥98.5%; SO4 ≤0.5%; Mg2+≤0.2%; Ca2+≤0.2%; Fe3+≤0.002%; H2O≤0.5%; 水不溶物 ≤0.1%; 白度大于 75%; 粒度不小于 80%《中国制盐工业标准汇编》―― 中国标准出版社出版. 各效压力：首效加热室压力：0.39MPa（绝压） 未效蒸发室压力：0.01MPa（绝压）2-CaSO4 :5.05g/L 密度:1180Kg/m3CaCl2 :0.25g/L2.2 物料衡算1、每小时产盐量 G=15 × 10 ÷（300 × 24）=20.83t/h=20830Kg/h42、每小时耗卤量 V=（20830 × 0.985）÷（310 × 0.96）=68.94（m3/h）=81.35（t/h） 3、每吨盐耗卤量 68.94÷20.83=3.31m3/t 或 81.35/20.83=3.91t 卤/t 盐 4、每小时蒸发水量 W总＝ mBw G BgBg =310g/l Bw =.05-0.25-0.15=864.55g/lm=1 + Bw1 ? Bw 2 Bg ' m1 m2Bw1 ――进入蒸发系统白水量，取 2%6四川理工学院毕业设计第二章工艺计算Bw 2 ――湿盐含水量 3%Bg ――成品盐中 NaCl 含量（干基）98.5%/m1m2 ――总回收率 96% 1 + 0.02 ? 0.03 × 0.985 = 1.016 m= 0.96 1.016 × 864.55 × 20830 = 59021.66 Kg/h 则 W总＝ 3105、每小时料液循环量 取 1 吨盐带出比重为 1.21 的饱和卤水 1m ,则料液循环量： 20.83×1.21=25.20t/h 6、蒸发罐为平流进料，每小时进料量 81.35+25.20=106.55t/h 7、各效进卤量、循环量、母液量、产盐量 各效进卤量 Sn=81350Wn÷.38Wn 各效循环量 Sn =25200Wn÷.427Wn 各效母液量 Sn =20.83×0.1×1227Wn÷.0433Wn 各效产盐量 Gn=20830Wn÷.3530Wn// / 32.3 热量衡算2.3.1 生产操作条件和数据如后面表 1： ：本表数据是经过了多次的验算校核所得7四川理工学院毕业设计第二章工艺计算表1数 项 加 热 室 据 目 蒸汽绝压 蒸汽温度 蒸汽热焓 蒸汽潜热 蒸 发 室 蒸汽绝压 蒸汽温度 蒸汽热焓 蒸汽潜热 沸点升高 各效沸点 温度损失 有效温差 热损失 ＭＰa ℃ kJ/kg kJ/kg ＭＰa ℃ kJ/kg kJ/kg ℃ ℃ ℃ ℃ % 效 别 单位生产操作条件和数据表一效二效三效四效0.390 142.22 1.0 0.191 118.67 8.9 8.9 127.57 2.6 13.05 50.185 117.67 1.6 0.086 95.30 0.1 7.8 103.10 3.0 12.57 40.084 94.30 2.6 0.033 70.91 9.1 6.6 77.51 4.2 13.59 30.031 69.91 1.4 0.010 45.29 8.7 5.5 50.75 5.4 14.72 32.3.2 计算参数 1、沸点升高?/ = f?a常f =0.0162(T '+273) 2 r'?a常 = 7.9T ' ――操作压下二次蒸汽的温度,℃ r ' ――操作压下二次蒸汽的汽化热，KJ/Kg则： f1=1.12 f2=0.98 f3=0.83 f4=0.69 NaCl 的百分含量为 310/% 由《化工原理》上册附录查得 ? 常 =7.9℃ 则各效的沸点升高为?1 =8.9℃/? 2 =7.8℃/? 3 =6.6℃/? 4 =5.5℃/2、不平衡温度损失 结合对循环管进料方式的改进，取：8四川理工学院毕业设计第二章工艺计算? 1 =0.5℃//? 2 =0.9℃//? 3 =1.4℃//? 4 =2.6℃//3、管道阻力温度损失取?1 =1℃// /? 2 =1℃// /? 3 /=1℃//? 4 =1℃// /4、过热温度损失 参照四川某厂的生产情况，取：?1// //=1.1℃/?2//// //=1.1℃/// ////?3// //=1.8℃?4// //=1.8℃5、总温差损失∑? ∑?n 1= ?n + ?n + ?n + ?n =11.9℃∑?/2=10.8℃∑?3=10.8℃∑?4=10.9℃6、有效温差 ?t n = Tn ? Tn / ? (? n + ? n + ? n )// ////?t1 =13.05℃7、各效沸点?t 2 =12.57℃?t 3 =13.59℃?t 4 =14.72℃t n = Tn / + ? nt1=127.57℃/t2=103.10℃/// ////t3=77.51℃t4=50.75℃8、各效温度损失tn = ? n + ? n + ? n/ //t1/ =2.6 ℃ 2.3.3 物料参数t2/=3.0 ℃t3/=4.2℃t4/=5.4℃1、进罐卤水比热 C0=3.30kJ/kg.℃ （查《氯碱工艺理化常数手册》 ） 2、食盐结晶热 Q=84.6kJ/kg 比热 Cg=0.88kJ/kg.℃ 3、排出盐浆比热：排放盐浆浓度控制比为 1：1 的固液比，1 吨盐带出 1m3 的母 液，比重为 1.21，则固液比换算公式成质量百分比 en 为 83%，由公式 Cn= 得排放盐浆比热 Cn=2.20 kJ/kg.℃ 4、排放母液比热，CM=3.30 kJ/kg.℃ 2.3.4 热量衡算： ⑴一效（单位：KJ/h） C0 + enC g 1 + en9四川理工学院毕业设计第二章工艺计算进罐料液带人热量 Q1 加热蒸汽带入热量 Q2 食盐结晶热 Q3 冷凝水带出热量 Q4/ 一 效 蒸 发 罐排放盐浆带出热量 Q1/ 排放母液带出热量 Q2/ 二次蒸汽带出热量 Q3/ 系统损失热 Q5/①进热：Q1 = S1C 0 t卤= 1.38W1 × 3.30 × 32 =145.728 W1Q2 = i1 D1 =Q 3= G1θ1 =0.3530 W1 × 84.6=29.864 W1总进热：Q进 = Q1 + Q2 + Q 3=175.588 W1 + ②出热：Q1 = G1 C n t / 1/=0.3530 W1 × 2.20 × 118.67=92.159 W1Q2 = S1 C m t1/ /////=0.0433 W1 × 3.30 × 118.67=16.957 W1Q3 = i W1 =/ Q4 = D1T1C 水=142.22 × 4.187 D1 =595.5 D1Q5 =0.05 r1 D1/=0.05 × 7.05 D1 总出热：Q出 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5/ / / / /= +702.55 D1 由 Q进 = Q出 得D1 =1.295 W1⑵二效（单位：KJ/h）10四川理工学院毕业设计第二章工艺计算进罐料液带人热量 Q1 加热蒸汽带入热量 Q2 食盐结晶热 Q3 一效排出盐浆热量 QA/ 冷凝水带出热量 Q4/ 二 效 蒸 发 罐排放盐浆带出热量 Q1/ 排放母液带出热量 Q2/ 二次蒸汽带出热量 Q3/ 系统损失热 Q5/①进热：Q1 = S 2 C 0 t卤=1.38 W2 × 3.30 × 32=145.728 W2 一效一次闪发桶蒸汽量：E1 =（142.22-117.67） × 4.187 D1 /.046 D1 =0.060 W1/二效加热蒸汽量D2 = W1 +E1/=1.060 W1 Q2 = i2 D2 =2705.4 × 1.060 W1 =Q 3= G2θ 2 =0.3530 W2 × 84.6=29.864 W2 Q A =92.159 W1/总进热：Q进 = Q1 + Q2 + Q 3+ Q A/= +175.592 W2 ②出热：Q1 /= G2 C n t / 2=0.3530 W2 × 2.20 × 95.30=74.010 W2Q2 = S 2 C m t 2////=0.0433 W2 × 3.30 × 95.30=13.617 W2Q3 = i2 W2//=Q4 = D2 T1C 水/=1.060 W1 × 117.67 × 4.187=522.245 W1Q5 =0.04 r2 D2=0.04 × 2211.6 × 1.060 W1 =93.772 W1/11四川理工学院毕业设计第二章工艺计算总出热： Q出 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5/ / / / /=616.017 W1 + 由 Q进 = Q出 得W2 =0.908 W1⑶三效（单位：KJ/h）进罐料液带人热量 Q1 加热蒸汽带入热量 Q2 食盐结晶热 Q3 二效排出盐浆热量 QB/ 冷凝水带出热量 Q4/ 三 效 蒸 发 罐 排放盐浆带出热量 Q1/ 排放母液带出热量 Q2/ 二次蒸汽带出热量 Q3/ 系统损失热 Q5/①进热：Q1 = S 3C 0 t卤=1.38 W3 × 3.30 × 32=145.728 W3 一效二次闪发桶闪发闪发蒸汽量 ″ (117.67 ? 94.30) × (D1 ? 0.046 D1 ) × 4.187 E1 = = 0.041D1 = 0.053W1 2272.6 二效一次闪发桶闪发蒸汽量E 2 =（117.67-94.35） × ( W1 +0.046 D1 ) × 4.187/.0455 W1/三效加热蒸汽量D3 = E1 + E 2 + W2// /=1.0065 W1Q2 = i3 D3 =2667.5 × 1.84.951 W1Q 3= G3θ 3 =0.3530 W3 × 84.6=29.864 W3 Q B =74.010/W2 =67.201 W1总进热：Q进 = Q1 + Q2 + Q 3+ Q B/= +175.592 W3 ②出热：12四川理工学院毕业设计第二章工艺计算Q1 /= G3 C n t 3/ ///=0.3530 W3 × 2.20 × 70.91=55.069 W3Q2 = S 3 C m t 3/=0.0433 W3 × 3.30 × 70.91=10.132 W3Q3 = i3 W3//=Q4 = D3T3C 水/=1.0065 W1 × 94.30 × 4.187=397.401 W1Q5 =0.03 r3 D3=0.03 × 2272.6 × 1..621 W1 总出热：Q出 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5/ / / / //=466.022 W1 + 由 Q进 = Q出 得W3 =0.909 W1⑷四效（单位：KJ/h）进罐料液带人热量 Q1 加热蒸汽带入热量 Q2 食盐结晶热 Q3 三效排出盐浆热量 QC/ 冷凝水带出热量 Q4/ 四 效 蒸 发 罐 排放盐浆带出热量 Q1/ 排放母液带出热量 Q2/ 二次蒸汽带出热量 Q3/ 系统损失热 Q5/①进热：Q1 = S 4 C 0 t卤=1.38 W4 × 3.30 × 32=145.728 W4 三效闪发桶闪发蒸汽量E 3 =（ W2 +0.053 W1 +0.0455 W1 ） × (94.30-69.91) × 4.187/2331.0=0.0441 W1 四效加热室蒸汽量D4 = W3 + E 3 =0.9531 W113四川理工学院毕业设计第二章工艺计算Q2 = i4 D4 =2624.1 × 0.01.016 W1Q 3= G4θ 4 =0.3530 W1 × 84.6=29.864 W1QC =55.069 W3 =50.058 W1总进热： Q进 = Q1 + Q2 + Q 3+ QC ②出热：Q1 = G4 C n t 4/ // / ///= +175.592 W4=0.3530 W4 × 2.20 × 45.29=35.172 W4Q2 = S 4 C m t 4/=0.0433 W4 × 3.30 × 45.29=6.471 W4Q3 = i4 W4//=Q4 = D4T4 C 水/=0.9531 W1 × 69.91 × 4.187=278.985 W1Q5 =0.03 r4 D4=0.03 × 2331.0 × 0..650 W1 总出热：Q出 = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5/ / / / //=345.635 W1 + 由 Q进 = Q出 得W4 =0.903 W12.3.5 计算结果 ⑴各效蒸发水量 Wn 和冷凝水量 Dn 由于：W总 = W1 + W2 + W3 + W4 =59021.663.720 W1 =59021.66W2 =0.908 W1W3 =0.909 W1W4 =0.903 W1 D1 =1.295 W1 D2 =1.060 W114四川理工学院毕业设计第二章工艺计算D3 =1.0065 W1D4 =0.9531 W1所以：W1 =15866.0Kg/h W2 =0.908 W1 =14406.4Kg/hW3 =0.909 W1 =14422.2Kg/hW4 =0.903 W1 =14327.0Kg/h D1 =1.546.5Kg/h D2 =1.818.0Kg/hD3 =1.969.1Kg/hD4 =0.120.3Kg/h热经济：W总 =19.6=2.86 D1吨盐耗汽=20.=0.986 吨汽/吨盐 ⑵各效的传热量 QnQ1 = D1 r1η1 = 20546.5 × 2141.0 × 0.95 ÷ 3600 = 11608.5 KJ/S Q2 = D2 r2η 2 = 16818.0 × 2211.6 × 0.96 ÷ 3600 = 9918.6 KJ/SQ3 = D3 r3η 3 = 15969.1 × 2272.6 × 0.97 ÷ 3600 = 9778.5 KJ/SQ4 = D4 r4η 4 = 15120.3 × 2331.4 × 0.97 ÷ 3600 = 9498.3 KJ/S⑶各效传热系数 K nK 1 = 1960 W/O.℃K 3 = 1552 W/O.℃ ⑷各效加热面积 FnK 2 = 1733 W/O.℃ K 4 = 1397 W/O.℃ Fn = Qn K n ?t nF1 =11608.5 × 10 3 = 453.8 O 1960 × 13.05 9918.6 × 10 3 = 455.3 O 1733 × 12.57F2 =9778.5 × 10 3 F3 = = 463.6 O 1552 × 13.5915四川理工学院毕业设计第二章工艺计算9498.3 × 10 3 F4 = = 461.9 O 1397 × 14.721?Fmin 453.8 = 1? = 2.1 % Fmax 463.6由于求得的各效传热面积相差较小，则符合要求，取 F=460 O。6 ⑸各效产盐量 Gn = 0.3530WnG1 = 5600.7 Kg/hG3 = 5091.0 Kg/h ⑹各效进卤量 S n = 1.38WnG2 = 5085.5 Kg/h G4 = 5057.4 Kg/h S 2 = 19880.8 Kg/h S 4 = 19771.3 Kg/hS n = 0.43Wn/S1 = 21895.1 Kg/hS 3 = 19902.6 Kg/h ⑺各效循环量S1 = 6822.38 Kg/h/S 2 = 6194.75 Kg/h/ /S 3 = 6201.55 Kg/h/S 4 = 6160.61 Kg/h⑻各效母液量S1 = 687.0 Kg/h// //S n = 0.0433Wn//S 2 = 623.8 Kg/h// //S= 624.5 Kg/h/S 4 = 620.4 Kg/h E1 = 0.053W1 = 840.9 Kg/h//⑼各效冷凝水闪发量 一效 E1 = 0.060W1 = 952.0 Kg/h 二效 E 2 = 0.0455W1 = 721.9 Kg/h 三效 E 3 = 0.0441W1 = 699.7 Kg/h2.4 加热室的计算加热室选用的是目前化工厂生产中应用最广泛的传热设备――固定管板式换 热器。与诸多换热器相比，其主要有点是：单位体积具有的传热面积较大和传热效 果较好；此外，结构的材料范围广，操作弹性也较大等。 流体流径的选择：卤水走管程，蒸汽走壳程。因为蒸汽较洁净，对清洗无要求。 加热管用φ57 × 3.5 × 6000mm 碳钢管（加热室的公式选至《化工原理课程设计》 ） 加热管数目：n/ = S πd 0 ( L ? 0.1)S ――传热面积，O d 0 ――加热管外径，mL ――加热管长度，m16四川理工学院毕业设计第二章工艺计算n/ =460 = 436.6 3.14 × 0.057 × (6 ? 0.1) d内 2取 432 根每根管的横截面积： F = π () 2 = 0.0019625 O加热管的总截面积： A = 0.0019625 × 432 = 0.8478m 每根管的加热面积： F / = πd 均 L = 3.14 × 0.0535 × 6 = 1.00794 O 加热管的总加热面积： A = nF / = 432 × 1.00794 = 436 O/加热管在管板上的排列方式有三角形、正方形同心圆等，目前以三角形排列居 多。 管心距 t 为相邻两管中心线之间的距离， 一般为加热室外径的 1.25 到 1.5 倍。 t 目前在换热器设计中，管心距的数值已经标准化，管子规格确定后，相应的管心距 则为确定值。下表摘录了管心距的数据。 不同加热管尺寸的管心距 mm 加热管外径 d0， 管心距 t,mm 19 25 25 32 38 48 57 70加热管按正三角形排列，管子与管板连接采用焊接法 管束中心线上管数 nc = 1.1 n = 1.1 × 432 = 23 采用下式估算加热室内径 Di = t (nc ? 1) + 2b /Di ――壳体内径，m t ――管心距，m nc ――横过管束中心线的管数取 b / = 1.1d 0 取 1700 mmDi = 0.07 × (23 ? 1) + 2 × 1.1 × 0.057 = 1.6654 m2.5 校核 K 值2.5.1 对一效的校核 1、管程t 进 = 32 ℃ t出 = 118.67 ℃ti = t 进 + t出 = 75.34 ℃ 2查《氯碱工业常数手册》和《化工工艺算图》 （第一册） 《常用物料物性数据》 在 ti 下卤水的物性数据? = 0.68 × 10 ?3 Pa.Sρ =
Kg/mRe = d i uρ3λ = 0.6678 W/(m.℃)C P = 3.4750 KJ/(Kg.℃)?=0.05 × 1.5 ×
= .68 × 10 ?317四川理工学院毕业设计第二章工艺计算Pr =Cp?λ3.4541 × 10 3 × 0.71 × 10 ?3 = = 3.3由于 Re&& Pr&120,L/di&60,所以可以用迪特斯和贝尔特关联式,如 下:α i = 0.023= 0.023 ×λdi(Re) 0.8 (Pr) 0.40.6678 × .8 × 3. = ? ――流体的粘度，Pa.Sλ ――流体的导热系数，W/(m.℃)ρ ――流体的密度, Kg/m3 C p ――流体的定压比热容,KJ/(Kg.℃)Re――雷诺数 2、壳程 设壁温 t w = 114.9 ℃则液膜平均温度 t i =114.9 + 142.22 = 128.56 ℃ 2Pr――普朗特数查《化工原理》上册附录在 ti 下冷凝液的物性数据λ = 0.6862 W/(m.℃) 根据《化工原理》上册 256 页公式 W M = b 计算冷凝负荷中 M ―冷凝负荷 Kg/m.SM =ρ = 936.0 Kg/m3? = 22.04 × 10 ?5 Pa.SW W 20546.5 = = = 0.0682 b nπd 0 3600 × 432 × 3.14 × 0.057Re =4M?=4 × 0.0682 = .04 × 10 ?5根据加热蒸汽对垂直管束的对流传热系数可以用以下公式：α 0 = 1.88(ρ 2 gλ 3 3 ? 3 ) Re =6735 W/O.℃ ?21 1查《化工原理》上册附录得：管壁内、外侧表面上的污垢热阻分别为：R si = 1.7197 × 10 ?4 O.℃/W R so = 0.8598 × 10 ?4 O.℃/W管壁导热系数 λ n = 46.9 W/O.℃ 校核壁温：用《化工原理》上册 262 页的公式如下：18四川理工学院毕业设计第二章工艺计算α0t0 ? t w t ?t = w i 1 1 + Rso + Rsit w = 114.7 ℃αit0 ――管外流体温度，℃t w ――管壁温度，℃α 0 ， α i ――管外与管内的对流传热系数,W/O.℃Rso ， Rsi ――管外与管内的污垢热阻，O.℃/W 用《化工原理》上册 227 页的公式： （忽略了管外和管内的污垢热阻）K= 1 =2426W/O.℃ d0 bd 0 1 + + α i d i λn d m α 0d 0 , d i , d m ――分别为管的外径、内径和管的内外径的平均直径，mb ――管壁的厚度，mK ――总传热系数 W/O.℃K 0 ? K 2426 ? 1960 = × 100% = 23.8% K 1960所以设计符合生产要求 2.5.2 对二效的校核 1、管程t 进 = 32 ℃ t出 = 95.30 ℃ ti = t 进 + t出 = 63.65 ℃ 2查《氯碱工业常数手册》和《化工工艺算图》 （第一册） 《常用物料物性数据》 在 ti 下卤水的物性数据? = 0.71 × 10 ?3 Pa.Sρ =
Kg/m3Re = d i uρλ = 0.6333 W/(m.℃)C P = 3.4541 KJ/(Kg.℃)?Cp?=0.05 × 1.5 ×
= .71 × 10 ?3 3.4541 × 10 3 × 0.71 × 10 ?3 = 3.3Pr =λ=由于 Re&& Pr&120,L/di&60,所以可以用迪特斯和贝尔特关联式,如 下:19四川理工学院毕业设计第二章工艺计算α i = 0.0232、壳程λdi(Re)0.8 (Pr)0.4 = 5908 W/O.℃设壁温 t w = 95.4 ℃则液膜平均温度 t m =95.4 + 117.67 = 106.535 ℃ 2查《化工原理》上册附录在 t m 下冷凝液的物性数据ρ = 953.6 Kg/m3 λ = 0.6842 W/(m.℃)根据《化工原理》上册 256 页公式 W M = b 计算冷凝负荷中 M ―冷凝负荷 Kg/m.SM = W W = = 0.0604 b nπd 0? = 26.75 × 10 ?5 Pa.SRe =4M?= 903.2根据加热蒸汽对垂直管束的对流传热系数可以用以下公式：ρ 2 gλ 3 3 ? 3 ) Re =6648W/O.℃ α 0 = 1.88( ?21 1查《化工原理》上册附录：管壁内、外侧表面上的污垢热阻分别为：R si = 1.7197 × 10 ?4 O.℃/W R so = 0.8598 × 10 ?4 O.℃/W管壁导热系数 λ n = 48.00 W/O.℃t0 ? tw t ?t = w i 1 1 + R so + Rsi t w = 95.56 ℃α0αi用《化工原理》上册 227 页的公式： （忽略盐水热阻）K= 1 d0 bd 1 + 0 + + Rso α i d i λd m α 0=1972W/O.℃K 0 ? K 1972 ? 1733 = × 100% = 13.8% K 1733所以设计符合生产要求20四川理工学院毕业设计第二章工艺计算2.5.3 对三效的校核 1、管程 t 进 = 32 ℃ t出 = 70.91 ℃ti = t 进 + t出 = 51.455 ℃ 2查《氯碱工业常数手册》和《化工工艺算图》 （第一册） 《常用物料物性数据》 在 ti 下卤水的物性数据? = 0.89 × 10 ?3 Pa.Sρ =
Kg/m3Re = d i uρλ = 0.6209 W/(m.℃)C P = 3.3997 KJ/(Kg.℃)?Cp?= 98782Pr =λ= 4.9212由于 Re&& Pr&120,L/di&60,所以可以用迪特斯和贝尔特关联式,如 下:α i = 0.0232、壳程λdi(Re) 0.8 (Pr) 0.4 = 5350 W/O.℃设壁温 t w = 76.7 ℃则液膜平均温度 t m =76.7 + 94.30 = 85.5 ℃ 2查《化工原理》上册附录在 t m 下冷凝液的物性数据ρ = 968.2 Kg/m3λ = 0.6777 W/(m.℃)? = 33.45 × 10 ?5 Pa.S根据《化工原理》上册 256 页公式 W M = b 计算冷凝负荷中 M ―冷凝负荷 Kg/m.SM = W W = = 0.0604 b nπd 0Re =4M?= 709.5根据加热蒸汽对垂直管束的对流传热系数可以用以下公式：α 0 = 1.88(ρ 2 gλ 3 3 ? 3 ) Re =1871 W/O. ℃ ?21 121四川理工学院毕业设计第二章工艺计算查《化工原理》上册附录：管壁内、外侧表面上的污垢热阻分别为：R si = 1.7197 × 10 ?4 O.℃/W R so = 0.8598 × 10 ?4 O.℃/W管壁导热系数 λ n = 49.04 W/O.℃ t0 ? t w t ?t = w i 1 1 + Rso + Rsi t w = 73.6 ℃α0αi用《化工原理》上册 227 页的公式： （忽略盐水热阻）K= 1 d0 bd 1 + 0 + + Rso α i d i λd m α 0=1871 W/O.℃K 0 ? K 1871 ? 1552 = × 100% = 20.6% K 1552所以设计符合生产要求 2.5.4 对四效的校核 1、管程t 进 = 32 ℃ t出 = 45.29 ℃ ti = t 进 + t出 = 38.645 ℃ 2查《氯碱工业常数手册》和《化工工艺算图》 （第一册） 《常用物料物性数据》 在 ti 下卤水的物性数据? = 1.11 × 10 ?3 Pa.Sρ =
Kg/m3Re = d i uρλ = 3.3536 W/(m.℃)C P = 3.3536 KJ/(Kg.℃)?Cp?= 79640Pr =λ= 6.2728由于 Re&& Pr&120,L/di&60,所以可以用迪特斯和贝尔特关联式,如 下:α i = 0.0232、壳程λdi(Re) 0.8 (Pr) 0.4 = 4825 W/O.℃22四川理工学院毕业设计第二章工艺计算设壁温 t w = 55 ℃则液膜平均温度 t m =55 + 69.91 = 62.455 ℃ 2查《化工原理》上册附录在 t m 下冷凝液的物性数据ρ = 981.9 Kg/m3λ = 0.6623 W/(m.℃)? = 44.68 × 10 ?5 Pa.S根据《化工原理》上册 256 页公式 W M = b 计算冷凝负荷中 M ―冷凝负荷 Kg/m.SM =W W = = 0.0543 b nπd 0 4M = 479.2Re =?根据加热蒸汽对垂直管束的对流传热系数可以用以下公式：α 0 = 1.88(ρ 2 gλ 3 3 ? 3 ) Re =5730W/O.℃ ?21 1查《化工原理》上册附录：管壁内、外侧表面上的污垢热阻分别为：R si = 1.7197 × 10 ?4 O.℃/W R so = 0.8598 × 10 ?4 O.℃/W管壁导热系数 λ n = 49.91t0 ? t w t ?t = w i 1 1 + Rso + Rsi t w = 57.18 ℃α0αi用《化工原理》上册 227 页的公式： （忽略盐水热阻）K= 1 d0 bd 1 + 0 + + Rso α i d i λd m α 0=1750W/O.℃K 0 ? K 1750 ? 1397 = × 100% = 25% K 1397所以设计符合生产要求23四川理工学院毕业设计第三章 主要设备的计算与选择第三章 主要设备的计算与选择3.1 蒸发器3.1.1 蒸发器直径 D 按各效蒸发器直径一致的原则，以第四效条件计算，取蒸发器中蒸汽在横断面 流速为 4.5m/s。则： D =4Wγ 3600uπ W4 γ 14327 × 15.05 = 0.0188 = 4.115 m 4.5 4.5即： D = 0.0188W4 ――四效蒸汽量（Kg/h）圆整取 D 为 4.2 m 3.1.2 高度 H 的计算 ⑴蒸发空间高度 H1，根据 A、B 杜马什涅夫论，并考虑液柱沸腾特点，操作液 面的波动，蒸发室的蒸发空间不低于 3～4m，所以取 H1=4m。 ⑵上下循环管间距 H2，设循环泵流量为 Q=7200m3/h,为减少温差损失，料液在 罐内停留时间为 10S，则：H2= ⑶上循环管至液面高 H3 为避免加热室内料沸，上循管距加热室上花板有一定高度，但仍然需有一 定的液柱高度，以防管内沸腾，所以取 H3=1.0 m。 ⑷下循环管至截体距离 H4 为使盐浆能顺利注入盐脚，下循环管至截体间应维持一定直筒高度，一般 取 H4=1.2m。 蒸发室直筒高度为： H=H1+H2+H3+H4=4+1.44+1+1.2=7.68(m) 取 8.00m 3.1.3 盐脚直径的计算 根据 《井矿盐技术》 1991 年 2 月资料介绍:盐脚的适宜下盐量为 1.410Kg/c O.h7200 × 10 × 4 7200 × 10 × 4 = =1.44（m） 2 3600πD 3600 × 3.14 × 4.2 224四川理工学院毕业设计第三章 主要设备的计算与选择则盐脚直径 d =4 × 产盐量 1.410π 4 × 5600.7 = 0.711m 1.410 × 3.14d3=0.678m d4=0.676md1 =同理：d2=0.678m可以全选取直径 750mm 的盐脚 3.1.4 上循环管 （1）上循环管高取管内料液流速 u = 2.0m / s ，则每小时流量：0.8478×2×m3/h。料液比热 C=3.30KJ/Kg.℃;密度 ρ = 1180 Kg/m3;传热量按一效 计。液温升高为： ?t =11608.5 × 3600 = 1.76 ℃ 6104.16 × 1180 × 3.3一效蒸发室温度 118.67℃，压力 0.191Mpa，而 118.67+1.76=120.43℃对应压 力为 2.02×10 Pa，考虑液面波动等因素上循环管高取 h=2.5m (2）上循环管直径 DS 取横截面积与热管总截面积比 1：1.2.则： 圆整取 1.2m5DS =4 × 0.8478 × 1.2 = 1.138(m) 3.143.1.5 下循环管直径 DX 取横截面积与热管总截面积比 1：1.5,则DX =4 × 0.8478 × 1.5 = 1.273(m) 3.14圆整取 1.3m3.1.6 循环泵 料液流量 Q=/h; 密度 ρ = 1180 Kg/m3;泵扬程取 H=3m ,效率 η =0.6。 则循环泵需动力为： N= QHρ 6104.16 × 3 × 1180 = = 98 (KW) 102η 102 × 0.6 × 3600取安全系数 1.2，则 N 电=1.2×98=118(KW)。选用自贡轻机厂制造的 ACPⅡ-900 型循环管，流量 Q=7200m3/h,扬程 H=3m ,转速 500r/min,电机功率 130KW，型号 JS127-8。25四川理工学院毕业设计第三章 主要设备的计算与选择3.2 平衡桶及闪发桶的计算3.2.1 闪发桶计算 为减轻液位波动和降低闪发汽带水量，汽在桶内流速不宜大，一般为 0.2～ 0.5m/S，现在取 u1 =0.2m/s, u 2 =0.3m/s, u 3 =0.5m/s。则： 一效一闪发桶直径：d 1闪/4 E1 γ 4 × 952.0 × 0.9551 = = =1.27(m) 3600πu1 3.14 × 0.2 × 3600/圆整取 1.5m一效二闪发桶直径：d 1闪 =//4 E1 γ 4 × 840.9 × 2.030 = =1.42(m) 3600πu 2 3.14 × 0.3 × 3600/圆整取 1.5m同理得：二效闪发桶直径：d 2闪 = 1.61 (m)圆整取 1.8m三效闪发桶直径：d 3闪 = 2.50 (m)圆整取 2.5m闪发桶高度按高径比 1.5 确定，故： H1 闪/=2.25m H2 闪 =2.25m//H3 闪=2.7mH4 闪=3.75m闪发桶液位在 1/3～2/3 间， 冷凝水进口在液位上 0.3m 处， 切线进入以利闪发。 3.2.2 平衡桶的直径和高度 根据冷凝水量在关闭出口阀门约 1 分钟时，液位上升 0.2m 确定其直径，则： 一效平衡桶直径：d1平 =同理得：20.5465 × 4 =1.48(m) 3.14 × 0.2 × 60d 2平 =1.34md 3平 =1.30md 4平 =1.27m圆整均取 1.5m，平衡桶高径比取 1.5,则： H1 平=H2 平=H3 平=H4 平=2.25m 3.2.3 管径的选定 一效闪发桶与平衡桶间连接管选φ108×4mm 的无缝钢管；二、三效平衡桶与 闪发桶间连通管选φ89×3.5 无缝钢管； 四效平衡桶与闪发桶间的连通管选φ76×326四川理工学院毕业设计第三章 主要设备的计算与选择无缝钢管。3.3 预热器的计算用φ25×2.5 的传热管（碳钢）,管子按正三角形排列 卤水的进口温度：25℃ 冷凝水的进口温度：94.30℃ 热流量： 出口温度：32℃ 出口温度设为：66℃Q0 = ∑ S n × 3.30 × (32 ? 25) =
KW/h平均传热温差： ?t m = ?t 2 ? ?t1 （公式来至《化工原理》上册 230 页） ?t 2 ln ?t1?t m =(94.30 ? 32) ? (66 ? 25) =50.7℃(逆流) 94.30 ? 32 ln 66 ? 25冷凝水用量：D=Q0
= = 15905.2 Kg C m ?t 4.187 × 28.3由于二效的冷凝水有 .9=05.2 所以可以用二效的冷凝 水进行四效卤水的预热。 1、管程： T 进=25℃ T 出=32℃ t i=T进 + T出 =28.5℃ 2查《氯碱工业理化常数手册》和《化工工艺算图》 （第一册） 《常用物料物性数 据》上册附录在 ti 下的物性数据? = 1.34 × 10 ?3 Pa.Sρ =
Kg/m3则传热面积为：S=λ = 0.5851 W/(m.℃)C p = 3.401 KJ/(Kg.℃)假设传热系数 K=800W/O.℃Q
× 10 3 = = 12.9 O K?t 800 × 50.7 × 3600取 13 O假设卤水在管内流速为 u i =0.8m/s27四川理工学院毕业设计第三章 主要设备的计算与选择先按单管程计算： V 81449.8 ns = = = 76 π 2 3.14 d i u
× × 0.02 2 × 0.8 ×
传热管长度:l= S 13 = = 2 .2 m πd 0 n s 3.14 × 0.025 × 76取 3m每根管的截面积： π 3.14 Si = d 2 = × 0.02 2 = 3.14 × 10 ? 4 O 4 4 总流通截面积：S n = 76 × 3.14 × 10 ?4 = 0.023864 O管内流速：ui = Re = 81449.8 = 0.8006 m/s 3600 ×
× 0.023864 d i uρ?Cp?=0.02 × 0.8006 ×
× 10 ?3Pr =λ= 7.7890α i = 0.0232、壳程 T 进=94.30℃λdi(Re) 0.8 (Pr) 0.4 = 3200 W/O.℃T 出=40℃t m=T进 + T出 =67.15℃ 2查《化工原理》上册附录在 tm 下的物性数据C p = 4.184 KJ/(Kg.℃)λ = 66.53 W/(m.℃)? = 42.40 × 10 Pa.S?5ρ = 979.3 Kg/m3当量直径 d e =4(3 2 π 2 t ? d0 ) 2 4 （公式来至《化工原理》上册 253 页） πd 0de =4(3 3.14 × 0.032 2 ? × 0.025 2 ) 2 4 = 0.020 m 3.14 × 0.02528四川理工学院毕业设计第三章 主要设备的计算与选择nc = 1.11 N = 1.11 × 76 = 10D = t (nc ? 1) + 2b / b / = 1.5d 0 = 1.5 × 0.025 = 0.0375 mmD = 0.032 × (10 ? 1) + 0.0375 = 0.363 m取 400mm采用弓形折流板，取弓形折流板圆缺高度为壳体内径的 25%，则 H=0.25×400=100mm 取折流板间距 B=0.3D 则 B=0.3×400=120mm 取 B 为 150mm t = 1.25d 0 = 1.25 × 0.025 = 0.032 m 壳程流通截面积： A = BD(1 ? 流速：u0 = 16096.1 = 0.3505 m/s 3600 × 971.6 × 0.01313d0 0.025 ) = 0.15 × 0.400 × (1 ? ) = 0.01313 O t 0.032Re =d i uρ?Cp?=0.02 × 0.3505 × 971.6 =
× 10 ?5 4.195 × 10 3 × 35.51 × 10 ?5 = 2..47 × 10 ?2Pr =λ=根据《化工原理》上册 253 页的公式α 0 = 0.36(λde) Re 0.55 Pr 1 / 3 ?（ ? =1.05）α 0 = 0.36 × (67.47 × 10 ?2 ) ×
× 2.20791 / 3 × 1.05 = 3765 W/O.℃ 0.02查《化工原理》上册附录R si = 1.7197 × 10 ?4 O.℃/WK=R so = 0.8598 × 10 ?4 O.℃/W1 = 979 W/O.℃ d0 d 0 bd 0 1 + RSi + + RS 0 + α i di d i λd i α0K 0 ? K 979 ? 800 = × 100% = 22.3% K 800所以设计的预热器符合生产要求。 选用传热面积 13 O的固定管板式换热器，管子规格φ25×2.5×3000,总数 76 根，壳径 D=400mm，单管程。29四川理工学院毕业设计主要设备一览表主要设备一览表设备名称 蒸发室 加热室 加热室中加热管 循环泵 预热器 预热器中加热管 一效一次闪发桶 一效二次闪发桶 二效闪发桶 三效闪发桶 一效平衡桶 二效平衡桶 三效平衡桶 四效平衡桶 规格 φ4200mm H=9000mm F=460 O L=6000mm Di=1700mm φ57×3.5mm L=6000mm 432 根 ACDⅡ-900 Q=7200m /h 附电机 130KW 500r/min F=13 O D=400mm φ25×2.5mm 76 根 φmm φmm φmm φmm φmm φmm φmm φmm 碳钢 碳钢 碳钢 碳钢 碳钢 碳钢 碳钢 碳钢 L=3000mm 碳钢3材料碳钢30四川理工学院毕业设计设计评述设计评述本此设计跟我上学期的工厂实习久大制盐的工艺流程很相似，在这次设计的过 程中我发现自己以前还有许多不懂的地方，如闪发后冷凝水的温度应与其闪发到的 那效的加热室的温度相等。 这次设计我查了诸多文献，并运用了网上搜索，对利用已有资源有了进一步的 认识和掌握。由于真空制盐蒸发过程思路复杂，计算繁琐，再加之起初对其过程的 不完全理解，在设计过程中出现了一些错误，但经辅导老师的指点和资料的查询， 自己的多次修改，最后终于较为满意地完成了本次设计。 通过这次设计，我熟练地掌握了蒸发过程的设计，对蒸发过程和其设备结构、 原理都有了一定的了解；对盐的性质、用途、制法，真空制盐的历史地位和发展前 景都有了进一步的了解。由于时间的有限和自己知识面的广度还有欠佳，在设计过 程中难免有所疏漏和不足还望原谅。31四川理工学院毕业设计致谢致谢这次设计的完成， 要衷心的感谢我的指导老师――易老师的耐心指导和同组 同学的帮助， 老师严谨的治学态度和同学间相互学习、 补漏的精神我将终身受益！ 最后，我还要感谢评审老师在百忙中审阅我的设计。 乔 李 帅 2008 年 5 月 于四川理工学院32四川理工学院毕业设计参考资料参考文献[1] 夏清、陈常贵主编，化工原理[M]上册,天津大学出版社，2006.3； [2] 张新站主编，化工单元过程及操作[M]，化学工业出版社， 2006.5； [3] 潘学行主编，传热、蒸发与冷冻操作实训[M]，化学工业出版社， 2006.7； [4] 柴诚敬主编，化工原理[M]上册，高等教育出版社， 2005.3； [5] 中国盐业协会与中国盐业总公司编， 中国制盐工业标准汇编[M],中国标准出版社出版， 2005.10； [6] 陈英南、 刘玉兰主编， 常用化工单元设备的设计[M]， 华东理工大学出版出版， 2005.4； [7] 贾绍义、柴诚敬主编，化工原理课程设计（化工传递与单元操作课程设计）[M]，天津 大学出版社， 2002.5； [8] 化学工程手册编辑委员会主编， 化学工程手册第一篇化学基础数据[M]， 化学工业出版 社， 1989.1； [9] 吉林化学工业公司设计院，化工部中国寰球化学工程公司主编，化工工艺算图（第一 册）常用物料物性数据[M]，化学工业出版社， 1982.1； [10] 北京石油化工工程公司编，氯碱工业理化常数手册[M]，化学工业出版社， 1988.11； [11] 由中国盐业协会和全国井矿业工业信息中心主办， 自贡井矿盐工业设计研究院主管的 中国井矿盐[J]； [12] 李奠础、樊海舟主编，轻化工工厂设计基础[M]，山西教育出版社， 1992.7； [13] 大连理工大学化工原理教研室编，化工原理课程设计[M]，大连理工大学出版社， 1994.7; [14] 刘雪暖, 汤景凝编, 化工原理课程设计[M], 石油大学出版社, 2001.8; [15] 柴诚敬, 刘国维, 李阿娜编, 化工原理课程设计[M], 天津科学技术出版社, 1994,3; [16] 唐伦成编著, 化工原理课程设计简明教程[M], 哈尔滨工程大学出版社,2005.433
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