年产3万吨糖液浓缩工艺及设备设计

年产3万吨糖液浓缩工艺及设备设计内容摘要：

0 r(kJ/kg) 加热蒸汽的焓 Hi’ (kJ/kg) 冷凝水的焓 hw (kJ/kg) 溶液的焓h(kJ/kg) 热量衡算 Ⅰ效 错误 !未找到引用源。 ) Ⅱ效 错误 !未找到引用源。 Ⅲ效 Ⅳ效 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 将各参数带入上式得 传热面积的确定 公式 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 11 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 Ⅰ效传热面积： Ⅱ效传热面积： Ⅲ效传热面积： Ⅳ效传热面积： 四效传热面积相差太大 ,需重新分配 重新分配各效有效温差 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 12 重复上述计算三次，得第四次复算有效温差为 各效参数的确定 效数 0效 Ⅰ效 Ⅱ效 Ⅲ效 Ⅳ效 二次蒸汽温度（ C。 ） 浓度（ %） 30 50 溶液温度（ C。 ） 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 13 有效温差（ C。 ） 传热系数 （ 2/(m. )JK） 1200 1200 1400 2020 汽化潜热r(kJ/kg) 加热蒸汽的焓 Hi’ (kJ/kg) 冷凝水的焓 hw (kJ/kg) 溶液的焓h(kJ/kg) 热量衡算 Ⅰ效 错误 !未找到引用源。 ) Ⅱ效 错误 !未找到引用源。 Ⅲ效 Ⅳ 效 将各参数带入上式得 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 14 面积的确定 公式 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 Ⅰ效传热面积： Ⅱ效传热面积： Ⅲ效传热面积： Ⅳ效传热面积： 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 15 因此 各效传热面积相差不大，合格，综合考虑热量损失最终确定各效的换热面积均为 30 m2 蒸发器的主要结构工艺尺寸的设计 各效接管尺寸的确定 Ⅰ效蒸发室接管尺寸的确定 ⑴ 蒸汽进出口直径的计算 ① 进口 由标准查得生蒸汽压力 P1MPa(绝压 )时，流速介于 15～ 20m/s，取 u=20m/s，流量 D=，生蒸汽密度 错误 !未找到引用源。 体积流量 根据公式 求得 d= m 参考无缝钢管设计标准，选用规格为 DN125φ 140 5的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ② 出口 二次蒸汽流量 错误 !未找到引用源。 ，二次蒸汽密度 错误 !未找到引用源。 ,时流速介于 15～ 30m/s，取 u=15m/s 体积流量 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 16 根据公式 求得 d= m 选用规格为 DN200 φ 219 6的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑵ 料液进出口直径的计算 ① 进口 选取流速为 u=1m/s，流量 错误 !未找到引用源。 ，料液密度由《化学化工数据手册》（有机卷）查得 错误 !未找到引用源。 体积流量 根据公式 求得 d= m 选用规格为 DN65 φ 76 4的不锈钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ② 出口 选取流速为 u=1m/s，流量 错误 !未找到引用源。 ，料液密度由《化学化工数据手册》（有机卷）查得 错误 !未找到引用源。 体积流量 根据公式 求得 d= m 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 17 选用规格为 DN65 φ 76 4的不锈钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑶ 分离室二次蒸汽出口直径的计算 和加热室出口取相同管径，即 DN200 φ 219 6 的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑷ 冷凝水出口直径的计算 选择流速 u=1m/s，流量 D=，密度 错误 !未找到引用源。 体积流量 根据公式 求得 d= 选用规格为 DN32 φ 42 3的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑸ 其他相关接管 由经验值分析选取不凝气接管 DN50 φ 57 ，排净口接管 DN25 φ 32，压力表接管 DN20φ 25 3，温度计接管 M27 2。 Ⅱ效蒸发室接管尺寸的确定 ⑴ 蒸汽进出口直径的计算 ① 进口 为一效二次蒸汽出口，故选择用规格为 DN200φ 219 6 的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ② 出口 二次蒸汽流量 错误 !未找到引用源。 ，二次蒸汽密度 错误 !未找到引用源。 ,时流速介于 15～ 30m/s，取 u=15m/s 体积流量 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 18 根据公式 求得 d= m 选用规格为 DN300 φ 325 6的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑵ 料液进出口直径的计算 ① 进口 为一效料液出口，故选用规格为 DN65 φ 76 4的不锈钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ② 出口 选取流 速为 u=1m/s，流量 错误 !未找到引用源。 ，料液密度由《化学化工数据手册》（有机卷）查得 错误 !未找到引用源。 体积流量 根据公式 求得 d= m 选用规格为 DN50 φ 60 4的不锈钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑶ 分离室二次蒸汽出口直径的计算 和加热室出口取相同管径，即 DN300 φ 325 8 的钢管 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑷ 冷凝水出口直径的计算 选择流速 u=1m/s，流量 错误 !未找到引用源。 =，密度 错误 !未找到引河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 19 用源。 体积流量 根据公式 求得 d= 选用规格为 DN25 φ 32 的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑸ 其他相关接管 由经验值分析选取不凝气接管 DN50 φ 57 ，排净口接管 DN25 φ 32，压力表接管 DN25 φ 32 ，温度计接管 M27 2。 Ⅲ效蒸发室接管尺寸的确定 ⑴ 蒸汽进出 口直径的计算 ① 进口 为二效二次蒸汽的出口，故参考无缝钢管设计标准，选用规格为 DN300φ 325 6的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ② 出口 二次蒸汽流量 错误 !未找到引用源。 ，二次蒸汽密度 错误 !未找到引用源。 ,时流速介于 15～ 30m/s，取 u=15m/s 体积流量 根据公式 求得 d= m 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 20 选用规格为 DN500 φ 508 8的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑵ 料液进出口直径的计算 ① 进 口 选取流速为 u=1m/s，流量 错误 !未找到引用源。 ，料液密度由《化学化工数据手册》（有机卷）查得 错误 !未找到引用源。 体积流量 根据公式 求得 d= m 选用规格为 DN65 φ 76 4的不锈钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ② 出口 为一效料也进口，故选用规格为 DN65 φ 76 4的不锈钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑶ 分离室二次蒸汽出口直径的计算 和加热室出口取相同管径，即 DN500 φ 508 8 的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑷ 冷凝水出口直径的计算 选择流速 u=1m/s，流量 错误 !未找到引用源。 =，密度 错误 !未找到引用源。 体积流量 根据公式 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 21 求得 d= 选用规格为 DN25 φ 34 3的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑸其他相关接管 由经验值分析选取不凝气接管 DN50 φ 57 ，排净口接管 DN25 φ 32，压力表接管 DN20 φ 25 3，温度计接管 M27 2。 Ⅳ效蒸发室接管尺寸的确定 ⑴ 蒸汽进出口直径的计算 ① 进口 为三效二次蒸汽出口，故参考无缝钢管设计标准，选用规格为 DN500φ 508 8的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ② 出口 二次蒸汽流量 错误 !未找到引用源。 ，二次蒸汽密度 错误 !未找到引用源。 ,时流速介于 15～ 30m/s，取 u=15m/s 体积流量 根据公式 求得 d= m 选用规格为 DN500 φ 508 8的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑵ 料液进出口直径的计算 ① 进口 选取流速为 u=1m/s，流量 错误 !未找到引用源。 ，料液密度由《化学化工数据手河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 22 册》（有机卷）查得 错误 !未找到引用源。 体积流量 根据公式 求得 d= 选用规格为 DN65 φ 76 4的不锈钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ② 出口 为三效料液进口，故选用规格为 DN65 φ 76 4的不锈钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑶ 分离室二次蒸汽出口直径的计算 和加热室出口取相同管径，即 DN500 φ 508 8 的钢管。 管法兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑷ 冷凝水出口直径的计算 选择流速 u=1m/s，流量 错误 !未找到引用源。 =，密度 错误 !未找到引用源。 体积流量 根据公式 求得 d= 选用规格为 DN25 φ 34 3的钢管。 管法 兰： HG205922020 法兰 PL RF ⑸ 其他相关接管 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 23 由经验值分析选取不凝气接管 DN50 φ 57 ，排净口接管 DN25 φ 32，压力表接管 DN20 φ 25 3，温度计接管 M27 2。 蒸发器加热室的设计 加热室中换热管的排布及壳体直径的计算 因为 错误 !未找到引用源。 ,则 错误 !未找到引用源。 各效加热室面积取值为 36 2m ，换热管选取规格为φ 19 2mm，管心距为25mm, mL 3 不锈钢管子。 初步估计所需的管子数为 因加热管固定在管板上，考虑管板厚度所占据的传热面积，则计算 n 时的管长应用（ L— ） m. 加热管排列方式取正三角形，固定管板式。 由 GB151 得中心距 错误 !未找到引用源。 因此取换热管中心距 错误 !未找到引用源。 管束排数选为 9 层，共 217 根。 按 《 化工原 理 》 (姚玉英 版） 479求取管束中心线上的管数 由 《 化工原理 》 (姚玉英 版） 478计算加热室内径 管束中心线上最外层管的中心至壳体内壁的距离 错误 !未找到引用源。 故 错误 !未找 到引用源。 因此取 错误 !未找到引用源。 换热管管数为 217 根。 Ⅰ效加热室的结构内设计 ⑴ Ⅰ效筒体的厚度计算（工作压力为 140Kpa,设计温度为 110℃） 材料采用 Q345R 厚度计算 河北工业大学 2020 届本科毕业设计说明书 24 式中：  － ——— 计算厚度 mm cp ———— 计算压力 aMP  ———— 焊接接头系数  =（双面焊局部无损探伤） t ———— 设计温度下的材料许用应力 aMP iD ———— 筒体内径 500 mm 设计压力取工作压力的 ~ 倍，因此取设计压力为 150 错误 !未找到引用。