升膜蒸发器设计计算使用说明
(全版本)蒸发器的热量与面积计算方法
(全版本)蒸发器的热量与面积计算方法1. 引言本文档旨在提供一种详细的计算方法，用于确定蒸发器的热量和所需的面积。
蒸发器是一种设备，用于在热力学过程中从流体中去除热量，从而实现冷却。
为了确保蒸发器的性能和效率，需要对其热量和面积进行精确计算。
本文将介绍如何根据流体的物性和操作条件进行这些计算。
2. 热量计算方法蒸发器的热量可以通过以下公式计算：\[ Q = U \cdot A \cdot \Delta T \cdot n \]其中：- \( Q \) 是热量（单位：千瓦或千焦耳）- \( U \) 是热传递系数（单位：瓦特/平方米·开尔文）- \( A \) 是蒸发器的传热面积（单位：平方米）- \( \Delta T \) 是流体在蒸发器进出口之间的温差（单位：开尔文）- \( n \) 是流体在蒸发器中的流量（单位：立方米/小时）2.1 热传递系数 \( U \) 的确定热传递系数 \( U \) 取决于流体的物性、流动状况和换热表面的特性。
通常，可以通过实验或文献查询获得 \( U \) 的值。
如果需要进行计算，可以使用努塞尔特数（Nusselt number，\( Nu \)）来关联\( U \)、流体的普朗特数（Prandtl number，\( Pr \)）和雷诺数（Reynolds number，\( Re \)）：\[ Nu = \frac{U \cdot L}{h} \]其中：- \( L \) 是换热表面的特征长度（单位：米）- \( h \) 是对流传热系数（单位：瓦特/平方米·开尔文）通过对 \( Nu \)、\( Pr \) 和 \( Re \) 的关系图或公式查找相应的\( U \) 值。
2.2 传热面积 \( A \) 的计算传热面积 \( A \) 取决于蒸发器的几何形状和尺寸。
对于规则形状的蒸发器，可以直接测量其面积。
对于不规则形状的蒸发器，可以使用积分方法或计算机辅助设计（CAD）软件来计算。
升膜蒸发器工艺设计
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50 #DIV/0! #DIV/0! #DIV/0!
出口摩擦系数 fout 出口重量汽化率 e出口 压力降比值
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许用温差 △t ℃
许用压力降△P Pa
允许气速
m/s
重量流速 Gr kg/m2h
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雷诺数
Re
管内给热系数
kcal/m2h℃ hi 管内污垢热阻
m2h℃/kcal ri 换热管长
m
l
普兰特准数 PR 液相雷诺数 ReL 气相雷诺数 Rev 管内给热系数 kcal/m2h℃ hi 管内污垢热阻 m2h℃/kcal ri
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ρv
气相出口密度
m/s
ρve
重力加速度 g m/h2
换热管参数
换热管材料 导热系数 kcal/mh℃ 管子根数 n 根 管子长度 L mm
1.27E+08
介质名称
进口质量含量 %
出口质量含量 % 进口压力 pti MPa 出口压力 pto MPa 进口温度 tti ℃ 出口温度 tto ℃ 中间温度 tsm ℃ 进口流量 WtL kg/h 出口流量 Wto kg/h 平均温差潜热段△t2 ℃ 热量流量潜热段 Q kcal/h
ρL
液相出口密度
m/s
ρLe
重力换算系数gc kgm/kgh2
1.27E+08
管子内径 Dt mm 管子壁厚
工艺计算
显热段
管外给热系数
多效蒸发器设计计算
多效蒸发器设计计算（一） 蒸发器的设计步骤多效蒸发的计算一般采用迭代计算法（1） 根据工艺要求及溶液的性质，确定蒸发的操作条件（如加热蒸汽压强及冷凝器压强）、蒸发器的形式（升膜蒸发器、降膜蒸发器、强制循环蒸发器、刮膜蒸发器）、流程和效数。
（2） 根据生产经验数据，初步估计各效蒸发量和各效完成液的组成。
（3） 根据经验，假设蒸汽通过各效的压强降相等，估算各效溶液沸点和有效总温差。
（4） 根据蒸发器的焓衡算，求各效的蒸发量和传热量。
（5） 根据传热速率方程计算各效的传热面积。
若求得的各效传热面积不相等，则应按下面介绍的方法重新分配有效温度差，重复步骤（3）至（5），直到所求得的各效传热面积相等（或满足预先给出的精度要求）为止。
（二） 蒸发器的计算方法下面以三效并流加料的蒸发装置为例介绍多效蒸发的计算方法。
1.估值各效蒸发量和完成液组成总蒸发量 （1-1）在蒸发过程中，总蒸发量为各效蒸发量之和W = W 1 + W 2 + … + W n （1-2） 任何一效中料液的组成为（1-3） 一般情况下，各效蒸发量可按总政发来那个的平均值估算，即（1-4）对于并流操作的多效蒸发，因有自蒸发现象，课按如下比例进行估计。
例如，三效W1：W2：W3=1：1.1：1.2 （1-5）以上各式中 W — 总蒸发量，kg/h ；W 1，W 2 ，… ，W n — 各效的蒸发量，kg/h ；F — 原料液流量，kg/h ；x 0, x 1,…, x n — 原料液及各效完成液的组成，质量分数。
2.估值各效溶液沸点及有效总温度差欲求各效沸点温度，需假定压强，一般加热蒸汽压强和冷凝器中的压强（或末效压强）是给定的，其他各效压强可按各效间蒸汽压强降相等的假设来确定。
即（1-6） 式中 — 各效加热蒸汽压强与二次蒸汽压强之差，Pa ；— 第一效加热蒸汽的压强，Pa ； )110x x F W -=（n W W i =ii W W W F Fx x ---=210n p p p k '-=∆1p ∆1p— 末效冷凝器中的二次蒸汽的压强，Pa 。
蒸发器的设计计算
蒸发器的设计计算蒸发器是一种用于蒸发液体的设备，广泛应用于化工、制药、食品等行业。
它通过提供适当的温度和压力条件，将液体转化为气体，并将其中的溶质分离出来。
蒸发器的设计计算是确保蒸发器能够有效地工作并达到预期性能的重要一环。
1.蒸发器的传热计算：蒸发过程是通过传热实现的，因此需要计算蒸发器的传热表面积和传热系数。
传热表面积的确定涉及到物料的传热需求以及蒸发器的设计参数，例如液体和气体的温度差，气体速度等。
传热系数的计算可以通过经验公式或者通过实验测定得到。
2.蒸发器的蒸汽消耗计算：蒸发过程需要提供适当的蒸汽量来提供传热热量，因此需要计算蒸汽的需求量。
蒸汽消耗的计算涉及到蒸发器的传热效率、物料的传热需求以及蒸汽的热量等因素。
3.蒸发器的液体供给计算：蒸发器是通过液体供给来进行蒸发的，因此需要计算液体的供给量。
液体供给的计算涉及到物料的蒸发速率、液体的流量以及液体的浓度等因素。
4.蒸发器的驱动力计算：蒸发器需要提供适当的驱动力来推动蒸发过程，因此需要计算驱动力的大小。
驱动力的计算涉及到物料的浓度差、压力差以及温度差等因素。
除了以上几个方面，蒸发器的设计还需要考虑到其他因素，例如材料的选择、操作条件的确定以及设备的尺寸等。
蒸发器的设计计算需要综合考虑这些因素，并根据实际情况进行优化。
总结起来，蒸发器的设计计算是一个复杂的过程，需要综合考虑传热、蒸汽消耗、液体供给以及驱动力等因素。
这些计算是确保蒸发器能够有效地工作并达到预期性能的关键。
通过合理的设计计算，可以提高蒸发器的效率，提高生产能力，降低能源消耗，并确保产品质量的稳定性。
(完全版本)蒸发器热量和面积的计算法则
(完全版本)蒸发器热量和面积的计算法则1. 介绍本文档提供了一种用于计算蒸发器热量和面积的方法，该方法可以帮助用户根据具体需求设计蒸发器，以确保其高效、稳定地运行。
2. 热量计算法则2.1 基本原理蒸发器的热量主要由输入热量、损失热量和有效热量组成。
输入热量是指蒸发器从外界接收的热量，损失热量是指在热量传递过程中产生的热量损失，有效热量是指实际用于蒸发器工作的热量。
2.2 计算公式蒸发器的热量计算公式如下：\[ Q = Q_{\text{输入}} - Q_{\text{损失}} \]\[ Q_{\text{有效}} = Q_{\text{输入}} - Q_{\text{损失}} \]其中：- \( Q \) 表示蒸发器的热量（单位：千瓦时，kWh）；- \( Q_{\text{输入}} \) 表示蒸发器的输入热量（单位：千瓦时，kWh）；- \( Q_{\text{损失}} \) 表示蒸发器的损失热量（单位：千瓦时，kWh）；- \( Q_{\text{有效}} \) 表示蒸发器的有效热量（单位：千瓦时，kWh）。
3. 面积计算法则3.1 基本原理蒸发器的面积主要由传热面积和辅助面积组成。
传热面积是指蒸发器中进行热量传递的面积，辅助面积是指用于支持蒸发器运行的面积。
3.2 计算公式蒸发器的面积计算公式如下：\[ A = A_{\text{传热}} + A_{\text{辅助}} \]其中：- \( A \) 表示蒸发器的总面积（单位：平方米，m²）；- \( A_{\text{传热}} \) 表示蒸发器的传热面积（单位：平方米，m²）；- \( A_{\text{辅助}} \) 表示蒸发器的辅助面积（单位：平方米，m²）。
4. 应用示例以下是一个简单的应用示例，用于计算一个特定蒸发器的热量和面积。
4.1 假设条件- 输入热量：1000 kWh；- 损失热量：200 kWh；- 传热面积：50 m²；- 辅助面积：10 m²。
蒸发器计算说明（1）
蒸发器计算说明（1）蒸发器设计计算已知条件：工质为R22，制冷量kW 3，蒸发温度C t ?=70，进口空气的干球温度为C t a ?=211，湿球温度为C t b ?=5.151，相对湿度为34.56=φ％；出口空气的干球温度为C t a ?=132，湿球温度为C t b ?=1.112，相对湿度为80=φ％；当地大气压力Pa P b 101325=。
（1）蒸发器结构参数选择选用mm mm 7.010?φ紫铜管，翅片厚度mm f 2.0=δ的铝套片，肋片间距mm s f 5.2=，管排方式采用正三角排列，垂直于气流方向管间距mm s 251=，沿气流方向的管排数4=L n ，迎面风速取s m w f /3=。
（2）计算几何参数翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为沿气流方向的管间距为沿气流方向套片的长度为设计结果为 mm s L 95.892565.2132532=+?=+=每米管长翅片表面积：每米管长翅片间管子表面积：每米管长总外表面积：每米管长管内面积：每米管长的外表面积：肋化系数：每米管长平均直径的表面积：（3）计算空气侧的干表面传热系数①空气的物性空气的平均温度为空气在下C ?17的物性参数②最窄截面处空气流速③干表面传热系数干表面传热系数用小型制冷装置设计指导式(4-8)计算（4）确定空气在蒸发器内的变化过程根据给定的进出口温度由湿空气的焓湿图可得kg g d kg g d kg kJ h kg kJ h 443.7,723.8,924.31,364.432121====。
在空气的焓湿图上连接空气的进出口状态点1和点2，并延长与饱和气线()0.1=?相交于点w ，该点的参数是C t kg g d kg kJ h w w w ?===8,6.6,25。
在蒸发器中空气的平均比焓值由焓湿图查得kg g d C t m m 8,2.16=?=析湿系数（5）循环空气量的计算进口状态下干空气的比体积循环空气的体积流量（6）空气侧当量表面传热系数的计算对于正三角形排列的平直套片管束，翅片效率f η小型制冷装置设计指导式（4-13）计算，叉排时翅片可视为六角形，且此时翅片的长对边距离和短对边距离之比4.24.1025d B ,1b m ===ρ且B A 肋折合高度为凝露工况下翅片效率为当量表面传热系数（7）管内R22蒸发时的表面传热系数R22在C t ?=70时的物性参数为：饱和液体密度33.1257m kg l =ρ饱和蒸气密度343.26m kg g =ρ液体粘度 s Pa l ??=-6102.202μ气体粘度 s Pa g ??=-610815.11μ汽化热kg kJ 56.1990=γ液体热导率 K m W l ??=-/102.133λ蒸气热导率 K m W g ??=-/1093.93λ液体普朗特数 62.2=rl P蒸气普朗特数 92.0=rg PR22在管内蒸发的表面传热系数由小型制冷装置设计与指导式（4-5）计算。
蒸发器的设计计算
蒸发器的设计计算蒸发器设计计算已知条件：工质为R22，制冷量为3kW，蒸发温度为7℃。
进口空气的干球温度为21℃，湿球温度为15.5℃，相对湿度为56.34%；出口空气的干球温度为13℃，湿球温度为11.1℃，相对湿度为80%。
当地大气压力为Pa。
1.蒸发器结构参数选择选择φ10mm×0.7mm紫铜管，厚度为0.2mm的铝套片作为翅片，肋片间距为2.5mm，管排方式采用正三角排列，垂直于气流方向的管间距为25mm，沿气流方向的管排数为4，迎面风速为3m/s。
2.计算几何参数翅片为平直套片，考虑套片后的管外径为10.4mm，沿气流方向的管间距为21.65mm，沿气流方向套片的长度为86.6mm。
设计结果为每米管长翅片表面积为0.3651m²/m。
每米管长翅片间管子表面积为0.03m²/m。
每米管长总外表面积为0.3951m²/m。
每米管长管内面积为0.027m²/m。
每米管长的外表面积为0.m²/m。
肋化系数为14.63.3.计算空气侧的干表面传热系数1）空气的物性空气的平均温度为17℃。
空气在下17℃时的物性参数为：密度为1.215kg/m³，比热容为1005kJ/(kg·K)。
2）空气侧传热系数根据空气侧传热系数的计算公式，计算得到空气侧的干表面传热系数为12.5W/(m²·K)。
根据给定的数据，蒸发器的尺寸为252.5mm×1mm×10.4mm。
空气在最窄截面处的流速为5.58m/s，干表面传热系数可以用小型制冷装置设计指导式(4-8)计算得到，计算结果为68.2W/m2·K。
在确定空气在蒸发器内的变化过程时，根据进出口温度和焓湿图，可以得到空气的进出口状态点1和点2的参数，连接这两个点并延长与饱和气线相交的点w的参数为hw25kJ/kg。
dw6.6g/kg。
tw8℃。
升膜蒸发器设计计算说明书
《食品工程原理》课程设计目录一 《食品工程原理》课程设计任务书 .............................................. 错误!未定义书签。
(1)．设计课题 ....................................................................................................................... 2 (2)．设计条件 ....................................................................................................................... 2 (3).设计要求.......................................................................................................................... 2 (4).设计意义........................................................................................... 错误!未定义书签。
(5).主要参考资料 ................................................................................... 错误!未定义书签。
二 设计方案的确定 ............................................................................................................. 3 三 设计计算 ......................................................................................................................... 4 .总蒸发水量 ........................................................................................... 错误!未定义书签。
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《食品工程原理》课程设计目录一 《食品工程原理》课程设计任务书 ................................................................................ 1 (1)．设计课题 ........................................................................................................................... 2 (2)．设计条件 ........................................................................................................................... 2 (3).设计要求 .............................................................................................................................. 2 (4).设计意义 .............................................................................................................................. 3 (5).主要参考资料 ...................................................................................................................... 4 二 设计方案的确定 .................................................................................................................. 3 三 设计计算 .............................................................................................................................. 4 3.1.总蒸发水量.......................................................................................................................... 5 3.2.加热面积初算 ..................................................................................................................... 5 （1）估算各效浓度 ................................................................................................................. 5 （2）沸点的初算 ...................................................................................................................... 4 （3）温度差的计算 ................................................................................................................. 6 （4）计算两效蒸发水量1V ，2V 及加热蒸汽的消耗量1S ................................................... 7 （5）总传热系数K 的计算 . (8)（6）分配有效温度差，计算传热面积 (11)3.3.重算两效传热面积 (11)（1）第一次重算 (11)3.4 计算结果 (12)四蒸发器主要工艺尺寸的计算 (15)五简图-----------------------------------------------------------------------------------------------------13（1）工艺流程图-----------------------------------------------------------------------------------------1 3（2）细节图-----------------------------------------------------------------------------------------------14一《食品工程原理》课程设计任务书(1)．设计课题：番茄汁浓缩工艺装置的设计计算(2)．设计条件：题目1：番茄汁低温浓缩工艺装置的设计设计任务及操作条件：生产能力：1170kg/h原料固形物含量：10%浓缩要求：使固形物质量分数浓缩至36%液加入温度料：25℃原料最高许可温度：58℃浓缩液经冷凝后出口温度：25℃加热介质：100℃的饱和蒸汽。
物料平均比热为3.50 kJ/(kg·K)，忽略浓缩热试设计一套双效升膜蒸发系统，满足上述工艺要求。
(3). 设计要求：1.设计一套双效升膜蒸发系统（满足上述工艺要求并包括料液输送系统，蒸发系统，冷凝水分离排除系统及真空系统）；2.提交设计计算说明书一份（应包括目录、设计计算任务书、设计方案的确定、各系统的设计计算及设备选型、简略的技术经济分析、参考文献资料等）；3.工艺布置简图一幅（可附在设计计算书上）；4.注意收集、阅读参考资料，形成设计方案；5.提交日期：2014年12月30日。
(4). 设计意义：1.蒸发可以除去番茄汁中的大量水分，减少包装、贮藏和运输费用。
蒸发还能提高番茄汁的糖分浓度，增加番茄汁的耐贮藏性。
选用升膜蒸发，果汁在蒸发器内经过一次加热、汽化、分离过程，不进行循环，在蒸发器内停留时间短，这对热敏性的番茄汁是有利的。
蒸发操作是一个能耗大的过程。
采用多效蒸发是降低能耗的最有效方法。
随着效数的增加，总蒸发量相同时所需新鲜蒸汽量减少，操作费用降低；但效数越多，设备费用越高，而且随着效数的增加，所节约的新鲜蒸汽量越来越少。
因此本次设计效数选为Ⅱ效。
2.当料液进入后效时会产生自蒸发，且番茄汁浓度依效序增加，高浓度番茄汁处于较低温度时对热敏性的番茄汁是有利的。
3.通过课程设计，要求学生综合运用本课程和前修课程基本知识，进行融会贯通，独立思考，在规定的时间内完成指定的化工单元操作的设计任务，培养学生运用课本知识解决实际问题的能力，从而得到化工工程设计的初步训练，为以后更为复杂的设计打下良好的基础。
(5). 主要参考资料：1.夏清、陈常贵主编，姚玉英主审，化工原理,天津大学出版社，2005，12.华南理工大学化工原理教研组，化工过程及设备设计,华南理工大学出版社.19953.化工设备的选择与工艺设计，中南工业大学出版社. 19924.丛德滋等, 化工原理详解与应用, 化学工业出版社. 2002，7, 151-1585.张承翼李春英，化工工程制图，化学工业出版社. 19976.张桂昭，三效逆流加料蒸发器的设计，化工设计. 1996（6）：6-107.蒋迪清等，食品通用机械与设备，华南理工大学出版社，2001，7，111-138.各类化学工程学报、期刊、化工设备手册及其化工机械设备产品广告二设计方案的确定一．对果汁进行浓缩的好处：1.减少包装、运输和贮藏的费用；2.防止腐败；3.改善口感。
二.确定设计方案：考虑到高温会破坏果汁的品质，故采用真空低温蒸发来对番茄汁进行浓缩操作；由处理物料（原料）的性质及设计要求知，番茄汁黏度大、不易生泡沫，考虑到经济和效率问题，选用双效升膜蒸发系统，根据设计要求，采用并流双效升膜式蒸发器蒸发。
选用2m长φ38×3mm的无缝不锈钢管作加热管。
三 设计计算3.1总蒸发水量0.10(1)1170(1)845.0/0.36ωω=-=⨯-=F P V F kg h3.2加热面积初算 （1）估算各效浓度:第一效蒸发后：11111700.101170F F F V V ωω⨯==--由经验公式：1V : 2V =1:1.1而 12845.0+==V V V解得: 1402.4/=V kg h2442.6/=V kg h115.24%ω=（暂取15%）（2）沸点的初算查表：T=100℃时，P=101.33kpa ；T=25℃时，2P =3.1684kpa 设两效蒸汽压强相等2101.33 3.168498.1616P P P kpa ∆=-=-=198.1616101.3352.249222P P P kpa ∆=-=-= 解得1P 时，查表沸点182.19ω=t ℃；225126ω=+=t ℃， 第二效加热蒸汽2T =1ωt —1=82.19-1=81.19℃（3）温度差的计算①将该溶液当作蔗糖溶液处理，各效由于溶液的沸点升高引起的温度损失差为：第一效时：2211316.2(t 273)16.20.2r 2301.710ω⨯+''''∆=∆=⨯⨯a T 20.0162(82.19273)0.22301.7⨯+=⨯ 0.18=℃ 第二效时：2222316.2(t 273)16.20.84r 2432.710ω⨯+''''∆=∆=⨯⨯a T 20.0162(26273)0.842432.7⨯+=⨯ 0.50=℃⇒120.180.500.68''''''∆=∆+∆=+=℃ ②由液柱静压力引起的温度差损失: （取液层高度为2m ）第一效：111 1.06119.8252.249262.6522m ghp p KPa ρ⨯⨯=+=+=此压强下186.94m T =℃，111t 86.9482.19 4.75m T ω'∆=-=-=℃ 第二效：p 3.7622 1.15369.82/215.093m KPa =+⨯⨯=此压强下253.66m T =℃，22253.662627.66m T t ω'∆=-=-=℃ ⇒124.7527.6632.41'''∆=∆+∆=+=℃ ③取管路引起的损失121''''''∆=∆=℃ ⇒12112'''''''''∆=∆+∆=+=℃ ④各效料液的沸点和有效总温差各效温度差损失：Ⅰ效: 1111''''''∆=∆+∆+∆=4.75+0.18+1=5.93℃ Ⅱ效: 2222''''''∆=∆+∆+∆=27.66+0.50+1=29.16℃ 各效溶液的沸点：Ⅰ效: 111t t ω=+∆=82.19+5.93=88.12℃ Ⅱ效: 222t t ω=+∆=26+29.16=55.16℃ 各效有效温差为：Ⅰ效: 11100t t ∆=-=100-88.12=11.88℃ Ⅱ效: 222t T t ∆=-=81.19-55.16=26.03℃ 最大可能温差：1002575T ∆=-=℃损失温差：99.34231.325.018.0=+++=∆'''+∆''+∆'=∆℃ 有效总温差：1211.88+26.03=37.91t t t ∆=∆+∆=℃（4）计算两效蒸发水量1V ，2V 及加热蒸汽的消耗量 1S由题意知料液平均比热为 3.5/K g F C KJ K =⋅，查表得水的比热为 4.220/K g =⋅W C KJ K 作第一效热量衡算，得111111(S )s F F r T t V FC r r η-=+ 其中10.98η= 所以111111112258.42588.12(S )0.98(1170 3.50)0.962110.052301.72301.7η--=+=⨯+⨯⨯=-s F F r T t V FC S S r r ----------------①同理作第二效热量衡算，得2122121222()s F W r t t V V V S FC C V r r η⎡⎤-=-=+-⎢⎥⎣⎦其中20.98η= 所以1112304.088.1255.16845.0(1170 3.50 4.220)0.982432.72432.7V V V ⎡⎤--=+⨯-⨯⨯⎢⎥⎣⎦----------------②整理得 1422.34/=V Kg h 代入①式可得：1553.42/=S Kg h由②式可得：21845.0422.34422.66/=-=-=V V V Kg h（5）总传热系数K 的计算第一效时：2211700.3810/0.7850.0321061.1360036004l l F u m s d πρ===⨯⨯⨯⨯40.0320.38101061.1219275.910l l el l du R ρμ-⨯⨯===⨯ 122553.420.1995/0.7850.032958.4360036004v v S u m sd πρ===⨯⨯⨯⨯40.0320.1995958.4216662.82410v v ev v du R ρμ-⨯⨯===⨯ 45.9103940 4.20.55l P rll C P μλ-⨯⨯===由管内沸腾传热系数i α的关联式有：0.230.90.340.25e e r (1.3128)R R P ()()ll vi l v l v ld dλρμαρμ=+ 40.230.340.90.2540.551061.1 2.82410(1.31280.032)2192721666 4.2()()0.032958.4 5.910--⨯=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ =491882W/(℃）⋅m饱和水蒸气的传热系数由下公式可求得：2313231/4v 40-4v 12258.4109.8958.40.68211.13() 1.13（）2.82410211.88rg L t ρλαμ⨯⨯⨯⨯==⨯∆⨯⨯⨯ =26291W /(℃）⋅m传热外表面的总传热系数K 由下公式计算：0010111i b d d K d dαλα=+⨯+⨯ -410.0030.03810.038=3.8810629117.40.032491880.032⨯⨯=++⨯⨯⨯⇒212578.38W /(=⋅K m ℃）同理可得，第二效时：2221170422.340.2230/0.7850.0321158.5360036004l l F u m s d πρ-===⨯⨯⨯⨯ 20.0320.22301158.53792.1810l l el l du R ρμ-⨯⨯===⨯ 222422.340.1503/0.7850.032971.0360036004v v S u m s d πρ===⨯⨯⨯⨯ e 40.0320.1503971.0R 133363.50210ρμ-⨯⨯===⨯v vv vdu2r 2.18103353P 1330.55l pl l u C λ-⨯⨯===由管内沸腾传热系数i α的关联式有：0.230.90.340.25e e r (1.3128)R R P ()()ll vi l v l v ld dλρμαρμ=+ 40.230.340.90.2520.551158.5 3.50210(1.31280.032)37913336133()()0.032971.0 2.1810--⨯=+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯ 12571= 2W/(℃）⋅m饱和水蒸气的传热系数由下公式可求得：2313231/4v 40-4v 22304109.8971.00.67471.13() 1.13（）3.50210226.03rg L t ρλαμ⨯⨯⨯⨯==⨯∆⨯⨯⨯ 24918/(℃）=⋅W m传热外表面的总传热系数K 由下公式计算：002111i b d d K d dαλα=+⨯+⨯410.0030.03810.038 5.0310491817.40.032125710.032-⨯⨯=++=⨯⨯⨯ ⇒ 221989.89/(=⋅K W m ℃）（6）计算传热面积为与加热蒸汽耗量符号S 区分，故以下面积符号采用S '112111111553.422258.4100011.332578.3811.883600⨯⨯'====∆∆⨯⨯S r Q S m K t K t 222222222422.342304.010005.22t t 1989.8926.033600Q S r S m K K ⨯⨯'====∆∆⨯⨯3.3重算两效传热面积 （1）第一次重算由于两效传热面积相差太大，故应调整各效的有效温度差，并重复上述计算步骤再算重新分配有效温度差211221211.3311.88 5.2226.037.1411.8826.03S t S t S m t t ''∆+∆⨯+⨯'===∆+∆+0111022211.3311.8818.857.145.2226.0319.037.14'∆⨯'∆===''∆⨯'∆==='S t t CS S t t CS校正各效沸点、蒸发水量和传热量因第二效完成液沸点不变，所以255.16=t ℃第二效加热蒸汽温度为2255.1619.0374.19'+∆=+=t t ℃ 该温度下对应的汽化热r=2321.40KJ/Kg第一效二次蒸汽温度122174.19175.19''=+∆+=+=T t t ℃1111700.115.24%1170402.4F F F V ωω⨯===--由1ω和1T '得第一效沸点111=75.190.1875.37T T '''+∆=+=℃ 该温度下对应的汽化热r=2331.95KJ/Kg ，12==0.98ηη111111()s F F r T T V S Fc r r η-=+12258.42575.37(1170 3.5)0.982331.952331.95S -=+⨯⨯⨯ =0.94911S -86.68 ----------------①2122121222()s F W r T t V V V S FC C V r r η⎡⎤'-⎢⎥=-=+-⎢⎥⎣⎦1112304.075.3755.16845.0(1170 3.50 4.220)0.982432.72432.7V V V ⎡⎤-⇒-=+⨯-⨯⨯⎢⎥⎣⎦----------------②①②解得：121428.6/845.0428.6416.4/542.9/==-==V kg hV kg h S kg h211111222222542.92258.410007.012578.3818.853600428.62321.4010007.301989.8919.033600⨯⨯'==='∆⨯⨯⨯⨯'===∆⨯⨯S r S m K t S r S m K t两效的传热面积比较接近，故不在重算考虑留适当设计余量，通常加大10~15%,取2128.3S S m ''==3.4 计算结果四蒸发器主要工艺尺寸的计算（1）加热室传热管数目8.3423.140.0322根π'===⨯⨯SndL管子采用正三角形排列8根===cn采用胀管法，取t=1.5d0t=1.5d0=1.5×38=57mm取b'=1.5d0b'=1.5d0=1.5×38=57mm加热室的直径(1)257(81)257513'=-+=⨯-+⨯=cD t n bmm圆整后，取加热室直径D为550mm.（2）分离室分离室体积计算式为:UWVρ3600=()钟产生的二次蒸汽量；即每立方米分离室每秒蒸发体积强度，密度，某效蒸发器的二次蒸汽流量，某效蒸发器的二次蒸汽分离室体积，,/m ;/m k -;/k ;3333s m U g h g W m V ⋅---ρ其中，U 为蒸发体积强度，一般允许值为()s m /m 1.5 1.1～33⋅，在此取()s m /m 1.233⋅。