NaOH水溶液蒸发装置的设计(5)

①H:D?1～2 ,取H:D?1.5②H?1.8③在允许在允许的条件离室直径应尽量与加热室相同π根据V?D2H4可得：H?2.40 mD?1.60 m

5.5接管尺寸的确定 流体进出口计算

d?4Vsπu

5.5.1溶液的进出口

为统一管径，按第Ⅰ效的流量计算，溶液的适宜流速按强制流动算，即u?0.8~15 m/s,此处选取u?10 m/s则

VS?d液?F13333.3??0.0033 m3/sρ1120?36004Vs?πu4?0.0033?20.50mm3.14?10

依据无缝钢管的常用规格选为φ32×4mm的标准管。 5.5.2加热管蒸汽进出口与二次蒸气出口的确定 表5-4 流体的适宜流速

强制流体的液体，m/s 自然流体的液体，m/s

饱和蒸汽，m/s

空气及其他气体，m/s

0.8～15 0.08～0.15 20～30 15～20

饱和蒸汽适宜的流速u?20~30 m/s, 此处取?30 m/s

为统一管径，取体积流量最大的末效流量为计算管径的体积流量，

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则

VS3?d气?W32712.9??5.766 m3/sρ30.1307?36004VS3?πu气4?5.766?494.8mm3.14?30

依据无缝钢管的常用规格选用为φ530×15mm的标准管。 5.5.3冷凝水进出口的确定

u?0.08~0.15 m/s, 设u冷凝水?0.1 m/s 冷凝水的排出属于自然流， 对于各效冷凝水密度可查的表

表5-5 各效冷凝水密度

效次 第Ⅰ效 第Ⅱ效 第Ⅲ效

?C 温度T， 冷凝水的密度ρ,kg/m3

919.184 939.365 967.38

143.8 124.5 86.8

分别计算各效冷凝水的管径：

2750.4?DVS1?1??0.00083 m3/sρ1919.184?3600d1???4VS1?πu冷凝水4?0.00083?103?102.8mm3.14?0.12585.4?WVS2?1??0.00076 m3/sρ3939.365?3600?d2?4VS2?πu冷凝水?4?0.00076?103?98.4 mm3.14?0.1

2690.8?WVS3?2??0.00077 m3/sρ3967.38?3600d3???4VS3?πu冷凝水4?0.00077?103?99.0 mm3.14?0.120

为统一管径，取计算得到各效最大的管径为设计的管径，则

?d3?102.8mm

依据无缝钢管的常用规格选用直径为φ114×4mm的标准管。

6 .附属设备的选择

6.1气液分离器

根据蒸气流速和各气液体分离器的性能，选择惯性式除沫器作为气液分离器。其主要尺寸确定为： 除沫器内管的直径

D0?D1?630 mm

且 D1:D2:D3?1:1.:52 除沫器外罩管的直径

D2?1.5?D1?1.5?630?945 mm

除沫器外壳的直径

D3?2?D1?2?630?1260 mm

除沫器的总高度

H?D3?1260 mm

除沫器内管顶部与器顶的距离

h?0.47?D1?0.47?630?296.1mm

为设计方便取h?300 mm 6.2蒸汽冷凝器

选用多层多孔式冷凝器尺寸确定

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6.2.1冷却水量VL

冷却水进出口压力为20 kPa，取冷却水进出口温度为25 ?C 由板式蒸汽冷凝器的性能曲线可查得1m3冷却水可冷却的蒸汽量为46.5kg/m

VL理?VL实WV2712.9??58.34 m3/hX46.5 ?1.23V m3/hL理?1.23?58.34?71.7636.2.2冷凝器的直径

根据二次蒸气的体积流量WV?2712.9kg/h以及二次蒸气的压强，由冷凝器内径与蒸气流量的关系图可查得D?450 mm 6.2.3淋水板的设计 淋水板数：

D?450 mm,取n?5

淋水板间距：

取L1?1.5 m

根据Ln?1?0.6Ln则

L2?0.6L1?0.6?1.5?0.9mL3?0.6L2?0.6?0.9?0.54 mL4?0.6L3?0.6?0.54?0.324 mL5?0.6L4?0.6?0.324?0.1944 m且L5?0.15 m

则淋水板间距符合条件 弓形淋水板的宽度：

B??0.9D?0.9?450?405 mm

B?0.5D?50?0.5?450?50?275 mm 淋水板堰高：

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D?450 mm;h取40 mm 淋水板孔径：

冷却水循环使用，d取8 mm 淋水板孔数：

u0?η?2gh?0.97?0.81?2?9.81?0.4?2.20m/sn?VL71.76??180.3 π3.143600d2u03600??0.0082?2.2044 孔数应取整数，故为181根。

7.三效蒸发器主要结构尺寸和计算结果

表7-1 蒸发器的主要结构尺寸的确定

加热管主要结构

加热管（无缝钢管）管径规格 加热管（无缝钢管）长度 加热管（无缝钢管)管数

循环管规格 加热室内径 分离室直径 分离室高度 溶液进出口管径

加热蒸气进出口与二次蒸气出口管径

冷凝水出口管径

设计尺寸 φ38×2.5 mm 1.5 m 924 Φ630×20 mm 1400 mm 1600mm 2400 mm φ32×4 mm φ530×15 mm φ114×4 mm

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