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濃縮蒸發(fā)器的選型技巧及計(jì)算內(nèi)容
濃縮蒸發(fā)器的選型技巧及計(jì)算內(nèi)容
一、濃縮蒸發(fā)器選型時(shí)應(yīng)該注意的蒸發(fā)器性能
1、通過蒸發(fā)是否是進(jìn)步物料的濃度，物料質(zhì)量百分比或波美度具體數(shù)值是什么；
2、通過蒸發(fā)濃縮溶液并回收溶劑，需要清晰溶劑的相關(guān)物理特性，如受熱溫度限值、沸點(diǎn)及沸點(diǎn)升等；
3、通過蒸發(fā)進(jìn)行除雜，制備純潔溶劑，有些物料內(nèi)含多種有機(jī)雜質(zhì)，每種雜質(zhì)相關(guān)物性盡可能供給詳細(xì)；
4、通過蒸發(fā)設(shè)備的改造或者挑選愈加適宜的蒸發(fā)器代替現(xiàn)在出產(chǎn)工藝。這種情況就得向我們供給原有出產(chǎn)工藝的優(yōu)缺點(diǎn)；
5、蒸發(fā)參數(shù)的供給：物料進(jìn)料溫度、濃度或密度、流動(dòng)性如何、沸點(diǎn)升、受熱溫度及時(shí)間限值（熱敏性）、出料濃度及溫度要求、進(jìn)料量、物料的PH值（特別物料隨溫度變化而變化的物性特色是什么）；
6、冷凝水的處理方式：回前道工序仍是直接排放（要契合當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的排放規(guī)范）、作為純水使用；
7、蒸發(fā)器采購方工廠狀況：能供給的電壓、冷卻水（當(dāng)?shù)囟膬杉緶囟?、地表水或地下水含氧量高低）、蒸汽壓力、?chǎng)所高度、設(shè)備保溫及是否是不間斷運(yùn)行；
8、易損易耗件的準(zhǔn)備：如電機(jī)、泵、密封件等；
二、濃縮蒸發(fā)器選型時(shí)應(yīng)該需要計(jì)算的內(nèi)容：
1、蒸發(fā)水量的計(jì)算
式中：
F——原料液量，kg/h；
W——蒸發(fā)水量，kg/h；
L——出料量，kg/h；
x0——原料液中溶質(zhì)的濃度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
x1——出料晶漿中溶質(zhì)的濃度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
2、加熱蒸汽消耗量的計(jì)算
加熱蒸汽用量可通過熱量衡算求得，
考慮溶液濃縮熱不大，對(duì)熱量衡算公式化簡(jiǎn)可寫成：
式中： QL ——熱損失，可取Q的某一百分?jǐn)?shù)，kJ/kg ;
c0——為原料的比熱，kJ/(kg·℃) 。
r 、r´——分別為加熱蒸汽和二次蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg。
若原料由預(yù)熱器加熱至沸點(diǎn)后進(jìn)料（沸點(diǎn)進(jìn)料），即t0=t1，并不計(jì)熱損失，則可寫為：
或
式中：D/W稱為單位蒸汽消耗量，它表示加熱蒸汽的利用程度，也稱蒸汽的經(jīng)濟(jì)性。由于蒸汽的汽化潛熱隨壓力變化不大，故 r = r´。對(duì)單效蒸發(fā)而言，D/W =1，即蒸發(fā)一千克水需要約一千克加熱蒸汽，實(shí)際操作中由于存在熱損失等原因，D/W ≈1?？梢妴涡д舭l(fā)的能耗很大，是很不經(jīng)濟(jì)的。
3、傳熱面積的計(jì)算
蒸發(fā)器的傳熱面積可通過傳熱速率方程求得，即：
式中： A ——蒸發(fā)器的傳熱面積，m2;
K ——蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)，W/(m2•K)；
Δtm——傳熱平均溫度差，℃；
Q ——蒸發(fā)器的熱負(fù)荷，W或kJ/kg。
式中，Q可通過對(duì)加熱室作熱量衡算求得。若忽略熱損失，Q即為加熱蒸汽冷凝放出的熱量，即
但在確定Δtm和K時(shí)，卻有別于一般換熱器的計(jì)算方法。
（一）平均溫度差Δtm的確定
在蒸發(fā)操作中，蒸發(fā)器加熱室一側(cè)是蒸汽冷凝，另一側(cè)為液體沸騰，因此其傳熱平均溫度差應(yīng)為：
式中： T ——加熱蒸汽的溫度，℃；
t1 ——操作條件下溶液的沸點(diǎn)，℃ 。