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1、單效蒸發(fā)及計算-可編輯修改--可編輯修改-2.溶液稀釋熱不可忽略的情況2.蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)2加熱蒸汽的經(jīng)濟性3傳熱面積計算一.物料衡算二.能量衡算1.可忽略溶液稀釋熱的情況三.傳熱設備的計算1.傳熱的平均溫度差四.蒸發(fā)強度與加熱蒸汽的經(jīng)濟性1.蒸發(fā)器的生產(chǎn)能力和蒸發(fā)強度一.物料衡算(materialbalance)-可編輯修改--可編輯修改--可編輯修改--可編輯修改-對圖片5-13所示的單效蒸發(fā)器進行溶質(zhì)的質(zhì)量衡算，可得巧.=(P-W-上勺由上式可得水的蒸發(fā)量及完成液的濃度分別為(5-1)F-W(5-2)式中F原料液量，kg/h;-可編輯修改-W水的蒸發(fā)量，kg/h;L完成液量，kg/h
2、;x0料液中溶質(zhì)的濃度，質(zhì)量分率；x1完成液中溶質(zhì)的濃度，質(zhì)量分率。二.能量衡算(energybalance)仍參見圖片(5-13),設加熱蒸汽的冷凝液在飽和溫度下排出，則由蒸發(fā)器的熱量衡算得+甌二研。少"的(5-3)或小口件-兒產(chǎn)即田+伊-期內(nèi)-時尸3(5-3句式中D加熱蒸汽耗量,kg/h;H加熱蒸汽的始，kJ/kg;h0原料液的始，kJ/kg;H'二次蒸汽的始，kJ/kg;h1完成液的始，kJ/kg;hc冷凝水的始，kJ/kg;QL蒸發(fā)器的熱損失，kJ/h；Q蒸發(fā)器的熱負荷或傳熱速率，kJ/ho由式5-3或5-3a可知，如果各物流的始值已知及熱損失給定，即可求出加熱蒸汽用量D以及蒸發(fā)器
3、的熱負荷Q。溶液的始值是其濃度和溫度的函數(shù)。對于不同種類的溶液,其始值與濃度和溫度的這種函數(shù)關系有很大的差異。因此，在應用式5-3或5-3a求算D時，按兩種情況分別討論：溶液的稀釋熱可以忽略的情形和稀釋熱較大的情形。1.可忽略溶液稀釋熱的情況-可編輯修改-大多數(shù)溶液屬于此種情況。例如許多無機鹽的水溶液在中等濃度時，其稀釋的熱效應均較小。對于這種溶液，其始值可由比熱容近似計算。若以0c的溶液為基準，則%"山（5-4）&=%（5-4句將上二式代入式5-3a得DfH-瓦＞而、聲-臚月心-RC5-3+0」55-3b）式中t0原料液的溫度，C；t1完成液的溫度，C；co原料液的比熱容，H/價'#；c
4、i完成液的比熱容，價飛）；當溶液溶解的熱效應不大時，其比熱容可近似按線性加合原則，由水的比熱容和溶質(zhì)的比熱容加合計算，即'.1-/1?:1.（5-5）二-1"二'-（5-5a）式中cw水的比熱容，H［阻’c）；CB溶質(zhì)的比熱容，H/（kg'c）。將式5-5與5-5a聯(lián)立消去CB并代入式5-2中，可得伊-如心二附「眈?再將上式代入式5-3b中，并整理得年…小加"吃一仁川嗎二護啰y用尸比腦力尸口（56）-可編輯修改-由于已假定加熱蒸汽的冷凝水在飽和溫度下排出，則上式中的即為加熱蒸汽的冷凝潛熱，即:-/--，（5-7）但由于溶液的沸點升高，二次蒸汽的溫度與溶液溫度t1并不相同（下面還要詳細討論）
5、。但作為近似，可以認為（5-8）式中r——加熱蒸汽的冷凝潛熱，kJ/kg;r'——二次蒸汽的冷凝潛熱，kJ/kg。將式5-7及式5-8代入式5-6中，可得o小叱,叫色飛八%（5-9）上式表示加熱蒸汽放出的熱量用于：（1）原料液由t0升溫到沸點t1;（2）使水在t1下汽化成二次蒸汽以及（3）熱損失。若原料液在沸點下進入蒸發(fā)器并同時忽略熱損失，則由式5-9可得單位蒸汽消耗量e為_D_rw(5-10)般水的汽化潛熱隨壓力變化不大，即r列，則采用單效蒸發(fā)，理論上每蒸發(fā)1kg水約需1kg加熱蒸汽。但實際上，由于溶液的熱效應和熱損失等因素，e值約為1.1或更大。2.溶液稀釋熱不可忽略的情況.有些溶液，
6、如CaCl2、NaOH的水溶液，在稀釋時其放熱效應非常顯著。因而在蒸發(fā)時，作為溶液稀釋的逆過程，除了提供水分蒸發(fā)所需的汽化潛熱之外，還需要提供和稀釋熱效應相等的濃縮熱。溶液濃度越大，這種影響越加顯著。對于這類溶液,其始值不能按上述簡單的比熱容加合方法計算,需由專門的始濃圖查得。-可編輯修改-通常溶液的始濃圖需由實驗測定。圖片(5-14)為以0c為基準溫度的NaOH水溶液的始濃圖。由圖可見，當有明顯的稀釋熱時，溶液的燃是濃度的高度非線性函數(shù)。取0H濃度/質(zhì)量分數(shù)圖5-14氫氧化料的嬉液圖QM/N)-可編輯修改--可編輯修改-對于這類稀釋熱不能忽略的溶液，加熱蒸汽的消耗量可直接按式5-3a計算
7、，即(5-3b)-可編輯修改--可編輯修改-三.傳熱設備的計算蒸發(fā)器的傳熱速率方程與通常的熱交換器相同，即Q三爰』(5-11)式中S--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);小心一傳熱的平均溫度差，c；Q----蒸發(fā)器的熱負荷，Wo-可編輯修改-式5-11中的熱負荷Q可通過對加熱器作熱量衡算求得。當忽略加熱器的熱損失，則Q為加熱蒸汽冷凝放出的熱量，即產(chǎn)6（5-12）但在確定蒸發(fā)器的和K時
