第5章蒸发习题解答
第5章真空蒸发4
第五章 真空蒸发装置
第七节蒸发器的辅助设备 3、选择捕集器的条件： 捕集器的选择，必须考虑下面几个条件。 (1)汽液分离效果好。 (2)阻力小，即压力损失少。 (3)汽液得到分离后，回流液进入蒸发室内具有较 好的结果，不会使回流液在回到蒸发室的途中再 次被二次蒸汽带走。 (4)捕集器结构简单，体积及其尺寸小，金属耗量 低。 (5)生产结束时容易拆洗，没有死角。
第五章 真空蒸发装置
第七节蒸发器的辅助设备 二、冷凝器 3、冷凝器的结构、工作原理、流程： (2)大气式冷凝器：(干式高位逆流冷凝器) ①工作原理： 1—真空浓缩锅 2—干式真空泵 3—冷却水泵 4—水池 5—大气式冷凝器 6—汽水分离器 7—气压式真空腿
第五章 真空蒸发装置
第七节蒸发器的辅助设备 二、冷凝器 3、冷凝器的结构、工作原理、流程： ②结构： 冷凝器体是一个用钢板制成的圆筒。直径为 400—2000(毫米)，高度1200～5000(毫米)，内 部装有淋水板常见的如图(5—36)，板数一般为 3～8块，板上有孔眼或无孔眼，孔眼直径为2～ 5(毫米)，每块淋水板的面积为冷凝器断面积的 60～75％。
第五章 真空蒸发装置
第七节蒸发器的辅助设备
第五章 真空蒸发装置
真空蒸发装置的附属设备，主要包括捕集器 (或称捕沫器、捕汁器)，冷凝器，水力喷射器及 机械式抽真空泵和热能压缩机等。 一、捕集器 它一般安装在蒸发设备蒸发室的顶部或侧面， 其目的防止蒸发过程中形成极细微液滴被上升的 二次蒸汽流带走，使汽液很好的得到分离，减少 料液的损失，可以由此防止污染管道及其它蒸发 器的加热面。
第七节蒸发器的辅助设备 1、造成液沫的主要原因： (1)由于蒸发过程中受热，在低压下操作，使 溶液表面张力发生变化。生成大量的气泡沫。而 且这时不少气泡不易破裂。泡上加泡。最后甚至 会充满蒸发空间，无法操作。 (2)二次蒸汽的高速运动．使极细微液滴随行上 升。带至室外，造成损失和污染。 (3)料液以超过蒸发的沸腾温度进料。自身膨胀 蒸发，形成大量飞沫， 由于它们的体积发生突 然的膨胀，夹带液沫逸出，在真空度较高的蒸发 设备，多效蒸发的最终一效最易发生。
第5章_蒸发
图5-6 降膜蒸发器的降膜分布器
在工业上还常把以上两种蒸 发器联合使用，如升-降膜式 蒸发器。其结构如图5-7所 示，蒸发器底部封头内装置 一块隔板，将加热管束分为 两部分，形成类似于双管程 换热器的结构。原料液经预 热达到沸点或接近沸点后引 入升膜加热管束２的底部， 液体沿管壁向上呈膜状流动， 汽、液混合物由顶部流入降 膜加热管束３，液体又呈膜 状沿管壁向下流动，最后汽、 液混合物进入分离室４进行 分离。
2.加热蒸汽的消耗量
原料液的 溶液的 比热 沸点温 o 蒸发器 蒸发操作中，加热蒸汽的消耗量可通过热量衡算来 kJ/kg·C oC 度 溶液的 的热损 确定。现对图 5-11 所示的单效蒸发器作热量衡算。 进料量 失kJ/h kg/h Wr Fc t t Q
得
D
第五章
蒸发
5.1概述
定义：工程上把采用加热方法，将含有不挥发性 溶质（通常为固体）的溶液在沸腾状态下，使其浓缩 的单元操作称为蒸发。即溶液浓缩过程。 特点： 被蒸发的溶液是由不挥发的溶质（多为固 体）与可挥发的溶剂组成，所以蒸发操作实际上是不 挥发溶质与挥发性溶剂相分离的过程。 进行蒸发操作的设备称为蒸发器。 化工厂中、制药过程中多以蒸发水溶液为主，故 本章只讨论水溶液的蒸发。 蒸发操作广泛应用于化工、轻工、食品、医药等 工业领域。
（二）按操作压强 1．常压蒸发：蒸发器加热室溶液侧的操作压强 略高于大气压强，此时系统中不凝气体依靠其本身 的压强排出。 2．真空蒸发：溶液侧的操作压强低于大气压强， 要依靠真空泵抽出不凝气体并维持系统的真空度。 其目的是为了降低溶液的沸点和有效利用热源。与 常压蒸发相比，真空蒸发可以使用低压蒸汽或废热 蒸汽作热源；减小系统的热损失，有利于处理热敏 热性物料，在相同热源温度装置下可提高温度差。 但溶液沸点的降低会使其粘度增大，沸腾时传热系 数将降低；且系统需用真空装置，因而会增加一些 额外的能量消耗和设备。
化工原理上第5章5 蒸发
效数选择：
生蒸汽经济性随效数提高幅度减小，而设备费用始终 正比于效数。 选取原则：设备费用和操作费用总和最小，
通常选取2-3效。
5.4.4 提高加热蒸汽经济性的措施
(1) 额外蒸汽的引出 (2) 冷凝水的闪蒸 (3) 多效变级闪蒸 (4) 热泵蒸发
(1) 额外蒸汽的引出
在多效蒸发中，可在前几效引出部分二次蒸气，称为额外蒸气,作为 其它加热设备的热源。引出额外蒸气时，生蒸气的消耗量增加，但 所增加的生蒸气量小于引出的额外蒸气总量，从总体来看，生蒸气 的经济性提高了.
(2) 蒸发器的传热面积计算和有效温差分配
各效有：
Ai
Qi K i ti
t1
: t2
: t3
Q1 K1 A1
:
Q2 K2 A2
:
Q3 K3 A3
一般取： A1 A2 A.3 ...An
得：
t1
:
t2
:
t3
Q1 K1
:
Q2 K2
: Q3 K3
t1
Q1
/ K1 Qi
已知： F, x0 , t0 , x, p, p
求： W，D，A （ 以平流流程为例）
(1) 物料衡算和热量衡算
1) 物料衡算
W
n
Wi
总溶质：
Fx0
i 1
(F
W )xn
W
F (1
x0
)
xn
任一效溶质：Fx0 (F W1...Wi )xi
xi
(F
Fx0 W1...Wi )
蒸发室
加热室
完成液 Fq-mW0,-xqmw,w, t,tc,,ch,,h
化工原理习题解答(第二版)(祁存谦)习题解
祁存谦丁楠吕树申《化工原理》习题解答第1章流体流动第2章流体输送第3章沉降过滤第4章传热第5章蒸发第6章蒸馏第7章吸收第9章干燥第8章萃取第10章流态化广州中山大学化工学院（510275）2008/09/28第1章 流体流动1-1．容器A 中气体的表压力为60kPa ，容器B 中的气体的真空度为Pa 102.14⨯。
试分别求出A 、B 二容器中气体的绝对压力为若干Pa 。
该处环境大气压等于标准大气压。
（答：A,160kPa ；B,88kPa ）解：取标准大气压为kPa 100，所以得到：kPa 16010060=+=A P ；kPa 8812100=-=B P 。
1-2．某设备进、出口的表压分别为 12kPa -和157kPa ，当地大气压为101.3kPa ，试求此设备进、出口的压力差为多少Pa 。
(答：169kPa -) 解：kPa 16915712-=--=-=∆出进P P P 。
1-3．为了排除煤气管中的少量积水，用如图示水封设备，水由煤气管道上的垂直支管排出，已知煤气压力为10kPa （表压）。
问水封管插入液面下的深度h 最小应为若干？ （答：m 02.1）解：m 02.18.910101033=⨯⨯=∆=g P H ρ习题1-3 附图1-4．某一套管换热器，其内管为mm,25.3mm 5.33⨯φ外管为mm 5.3mm 60⨯φ。
内管流过密度为3m 1150kg -⋅，流量为1h 5000kg -⋅的冷冻盐水。
管隙间流着压力（绝压）为MPa 5.0，平均温度为C 00，流量为1h 160kg -⋅的气体。
标准状态下气体密度为3m 1.2kg -⋅，试求气体和液体的流速分别为若干1s m -⋅？（ 答：1L s m11.2U -⋅=；1g s 5.69m U -⋅= ）习题1-4 附图解：mm 27225.35.33=⨯-=内d ，m m 5325.360=⨯-=外d ；对液体：122s m 11.2027.011503600/500044/-⋅=⨯⨯⨯===ππρ内d m A V u l l l l l ； 对气体：0101P P =ρρ⇒3560101m kg 92.51001325.1105.02.1-⋅=⨯⨯⨯==P P ρρ，()224内外内外D d A A A g -=-=π()2322m 1032.10335.0053.04⨯=-=π，13s m 69.592.51032.13600/160/--⋅=⨯⨯===ggg gg g A m A V u ρ。
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溶液的稀释热效应。
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解：需要蒸发的水量
由蒸发室真空度为 80kPa，且当地大气压为 100kPa，则绝对压强为 20kPa，查得 T＇＝59.7℃，r＇＝2356kJ/kg。
因为原料沸点进料，所以原料液的传热速率
又由题意知温差损失 18℃，则溶液沸点为
则由总传热速率方程得
故
查得 109.5℃时的加热蒸汽的压强为 143kPa。
6．在双效并流蒸发设备中，每小时蒸发 1000kg 的 10％某种水溶液。第一效完成液 的组成为 15％，第二效的为 30％。两效中溶液的沸点分别为 108℃和 95℃。试求溶液自 第一效进入第二效时因温度降低而自蒸发的水量及自蒸发量占第二效中总蒸发量的百分数。
解：第一效蒸发的水量
在第二效操作下，
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自蒸发水量
两效共蒸发水分
则第二效蒸发的水量
自蒸发水分占第二效蒸发百分数为
1．并流加料的多效蒸发装置中，一般各效的总传热系数逐效减小，而蒸发量却逐效 略有增加，试分析原因。
解：因为操作中溶液沸点上升，溶液粘度加大易析出固体晶体，同时由于后效溶液的 组成较前效高、且温度较低，所以传热系数随溶液流动方向的组成提高而逐渐下降。由于 后效溶液的沸点较前效低，故前效溶液进入后效时，会因过热而自动蒸发，因而可多产生 一部分二次蒸汽。
液温度为 40℃。分离室的真空度为 60kPa，加热蒸汽表压为 30kPa，蒸发器的总传热系
数为 2000W/（m2·℃），热损失很小可以略去不计。试求蒸发器的传热面积及加热蒸汽消
《化工原理》第5章 蒸发
1.真空蒸发装置
在真空蒸发装置中，除了蒸发器以 外，还应有冷凝器、真空泵等附属 设备。
2.真空蒸发的流程
图5-12为单效真空蒸发流程示意图。
1.蒸发器 2、4.分离器 3.混合冷凝器 5.缓冲罐 6.真空泵 7.真空贮存罐 图5-12 单效真空蒸发流程示意图
22
第5章 蒸发
3.真空蒸发的优点 （1）真空蒸发的温度低，适用于处理在高温下易分解、聚 合、氧化或变性的热敏性物料。 （2）蒸发操作的热源可以采用低压蒸汽或废汽，提高了热 能的利用率。 （3）在减压下溶液的沸点降低，使蒸发器的传热推动力增 3 加，所以对一定的传热量，可以相应减小蒸发器的传热面积。 （4）真空蒸发的操作温度低，可减少蒸发器的热损失。 4.真空蒸发的缺点 （1）在减压下，溶液的沸点降低，其粘度则随之增大，从 而导致蒸发器总传热系数的下降。 （2）需要有一套真空系统，并消耗一定的能量，以保持蒸 发室的真空度。
4
第5章 蒸发
5.1.2 蒸发过程的特点
蒸发操作总是从溶液中分离出部分（或全部）溶剂。常见的蒸发过程实际上 是通过传热壁面的传热，使一侧的蒸汽冷凝而另一侧的溶液沸腾，溶剂的汽化速 率由传热速率控制，所以蒸发属于传热过程。但蒸发又有别于一般的传热过程， 具有下述特点： (1)传热性质：传热壁面一侧为加热蒸汽冷凝，另一侧为溶液沸腾，所以属于壁面 两侧流体均有相变化的恒温传热过程。 (2)溶液性质：在蒸发过程中溶液的黏度逐渐增大，腐蚀性逐渐加强。有些溶液在 蒸发过程中有晶体析出、易结垢、易产生泡沫，在高温下易分解或聚合。 (3)溶液沸点的改变：含有不挥发溶质的溶液，其蒸气压较同温度下溶剂的蒸气压 低。换句话说，在相同压强下，溶液的沸点高于纯溶剂的沸点，所以当加热蒸汽 的压强一定时，蒸发溶液的传热温度差要小于蒸发溶剂时的温度差。溶液浓度越 高这种现象越显著。 (4)泡沫夹带：溶剂蒸气中夹带大量泡沫，冷凝前必须设法除去，否则不但损失物 料，而且污染冷凝设备。 (5)能源利用：蒸发时产生大量溶剂蒸气，如何利用溶剂的汽化热，是蒸发操作中 要考虑的关键问题之一。
食品工程原理 第五章 习题解答
第五章习题解答1. 什么样的溶液适合进行蒸发？答：在蒸发操作中被蒸发的溶液可以是水溶液，也可以是其他溶剂的溶液。
只要是在蒸发过程中溶质不发生汽化的溶液都可以。
2. 什么叫蒸发？为什么蒸发通常在沸点下进行？答：使含有不挥发溶质的溶液沸腾汽化并移出蒸汽，从而使溶液中溶质浓度提高的单元操作称为蒸发。
在蒸发操作过程中物料通常处于相变状态，故蒸发通常在沸点下进行。
3. 什么叫真空蒸发？有何特点？答：真空蒸发又称减压蒸发，是在低于大气压力下进行蒸发操作的蒸发处理方法。
将二次蒸汽经过冷凝器后排出，这时蒸发器内的二次蒸汽即可形成负压。
操作时为密闭设备，生产效率高，操作条件好。
真空蒸发的特点在于：①操作压力降低使溶液的沸点下降，有利于处理热敏性物料，且可利用低压强的蒸汽或废蒸汽作为热源；②对相同压强的加热蒸汽而言，溶液的沸点随所处的压强减小而降低，可以提高传热总温度差；但与此同时，溶液的浓度加大，使总传热系数下降；③真空蒸发系统要求有造成减压的装置，使系统的投资费和操作费提高。
4. 与传热过程相比，蒸发过程有哪些特点？答：①传热性质为壁面两侧流体均有相变的恒温传热过程。
②有些溶液在蒸发过程中有晶体析出、易结垢或产生泡沫、高温下易分解或聚合；溶液的浓度在蒸发过程中逐渐增大、腐蚀性逐渐增强。
二次蒸汽易挟带泡沫。
③在相同的操作压强下，溶液的沸点要比纯溶剂的沸点高，且一般随浓度的增大而升高，从而造成有效传热温差减小。
④减少加热蒸汽的使用量及再利用二次蒸汽的冷凝热、冷凝水的显热是蒸发操作过程中应考虑的节能问题。
5. 单效蒸发中，蒸发水量、生蒸气用量如何计算？答：蒸发器单位时间内从溶液中蒸发出的水分质量，可用热负荷来表示。
也可作物料衡算求得。
在蒸发操作中，加热蒸汽冷凝所放出的热量消耗于将溶液加热至沸点、将水分蒸发成蒸汽及向周围散失的热量。
蒸汽的消耗量可通过热量衡算来确定。
6. 何谓温度差损失？温度差损失有几种？答：溶液的沸点温度t往往高于二次蒸汽的温度T’，将溶液的沸点温度t与二次蒸汽的温度T'之间的差值，称为温度差损失。
第5章 蒸发
第5章蒸发1．蒸发操作与特点生蒸汽：从系统外引来用作加热的水蒸汽。
二次蒸汽：蒸发操作中产生的蒸汽。
单效蒸发：将二次蒸汽直接冷凝，不再利用其冷凝热的蒸发操作。
多效蒸发：将前一效的二次蒸汽引入下一效（蒸发器）作为加热热源的串联蒸发操作。
蒸发可以在不同的压强下进行，如果在减压下进行，则称为真空蒸发。
真空蒸发多用于热敏性物料的浓缩。
蒸发操作是一个传热过程，其传热特点是传热壁面一侧的蒸汽冷凝与另一侧的溶液沸腾间的恒温差传热过程。
2．单效蒸发2．1溶液的沸点和温度差损失一定压强下，溶液的沸点较纯水的高，两者沸点之差，称为溶液的沸点升高。
设加热蒸汽的温度为T，二次蒸汽温度为T′，溶液的沸点为t，则理论传热温差为：Δt T=T- T′实际传热温差（有效温差）为：Δt＝T-t两者之差称为蒸发器的温度差损失：Δ＝Δt0-Δt＝t-T′或 t=Δ+T′造成温度差损失的原因有3个方面：(1)因溶液蒸汽压下降而引起的温度差损失Δ′(2)由液层静压效应而引起的温度差损失Δ″(3)由于管路流动阻力而引起的温度差损失'''∆。
温度差损失，'''∆一般可取为1℃。
温度差损失：''''''∆+∆+∆=∆需要注意的是：对于单效蒸发，若指定的是蒸发器内的操作压强，则'''∆不计入温度差损失中。
2.2 单效蒸发的计算2.2.1 蒸发器的物料衡算单效蒸发如图所示，作溶质的衡算，有：Fx0＝(F-W)x1整理得：或式中：F-进料量，kg/h；W-水分蒸发量，kg/h；x0-原料液中溶质的质量分数；x1-完成液(即浓缩液)中溶质的质量分数。
2．2．2 蒸发器的热量衡算溶液的比热容由下面经验公式求取：C p＝ C PW (1-x)+ C PB x式中：C PW和C PB分别为水和溶质的比热容，kJ/(kg·K)。
当x＜0.2时，上式可简化为C P＝C PW (1-x)式中：Q-蒸发器的热负荷，kJ/h；D-加热蒸汽的消耗量，kg/h；r-加热蒸汽的汽化潜热，kJ/kg；r′-二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg；t0-原料液的温度，℃；t1-完成液的温度(即溶液的沸点)，℃；C P0-原料液的比热容，kJ/(kg ·K)；Q L -蒸发器的热损失，kJ/h ；若原料液在沸点下进料，即t 1＝t 0，并忽略蒸发器的热损失，则上式为：D ＝Wr ′/r或 e ＝D/W ＝r ′/r式中：e 为蒸发1 kg 水时的加热蒸汽消耗量，称为单位蒸汽消耗量，kg/kg 。
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第五章 蒸发1.在一套三效逆流蒸发流程中，以每小时3000kg 的规模将浓度为10％（质量分数，下同）的某水溶液浓缩至40%。
若各效蒸发水量的比例控制在1:1.2:1.4，试计算总蒸发水量及各效溶液的浓度。
解：由已知条件得最终产品量为：h kg /750%4030001.0=⨯ 总蒸发量：11113216.34.12.1/22507503000W W W W W W W h kg W =++=++==-= 所以：h kg W h kg W h kg W /875;/750;/625321=== 第一效完成液浓度：%6.126253000300300030001.011=-=-⨯=W x第二效完成液浓度：%5.187506253000300300030001.0212=--=--⨯=W W x第三效完成液浓度：%403=x2.已知浓度为25％的CaCl 2水溶液在50kPa 下的沸点为87.5℃，若二次蒸汽的压强为35kPa ，请分别用杜林规则和溶液由于蒸汽压下降引起温度差损失的方法计算溶液的沸点，并比较两种计算方法及结果。
解：查附录（无机盐水溶液…）得常压下25％CaCl 2水溶液的沸点为107.5℃；水在常压、50 kPa 和35 kPa 下的沸点分别为100℃、81.2℃和70.8℃； 35 kPa 下饱和水蒸汽的温度为70.8℃，汽化潜热为2323kJ/kg 方法一：06.12.811005.875.1072121=--=--=w w A A t t t t k所以，该溶液在35 kPa 下的沸点：5.76)8.70100(06.15.107)(3113=--=--=w w A A t t k t t ℃方法二：常压下由于沸点升高引起的温度损失5.71005.107'0=-=∆℃35 kPa 下，温度损失为 0∆'=∆'f 其中，824.02323)2738.70(0162.0)273(0162.022=+⨯='+'=r T f18.65.7824.0=⨯=∆'∴℃不考虑静压效应，则98.7618.68.70=+=∆'+'=T t A ℃ 可见，两种方法计算结果基本一致，但方法一更为简便。
3.采用一传热面积为40m 2的单效标准蒸发器将10%（质量分数，下同）的NaOH 水溶液浓缩到25%，原料液在沸点温度下进料，溶液在蒸发器加热管内的液层高度为1.6m ，操作条件下，溶液的平均密度为1230kg/m 3，加热介质用120kPa （绝对压强）的饱和水蒸汽，冷凝水在蒸汽温度下排出。
分离室的操作压力为15kPa （绝对压强），总传热系数为1300W/（m 2·℃），蒸发器的热损失以加热量的10%计。
试求：①各种温度差损失；②加热蒸汽消耗量；③该蒸发装置的生产能力（以原料计）。
解：① 计算各种温度差损失由附录中饱和蒸汽表查出120 kPa 下加热蒸汽温度T =104.5℃，汽化潜热r =2246.8kJ/kg 15 kPa 下加热蒸汽温度Tc =53.5℃，汽化潜热r ’=2370.0kJ/kg由杜林线图5-4查得15 kPa 下水的沸点为t b =53.5℃，25%NaOH 水溶液的沸点为68℃, 则 ∆'=68-53.5=14.5℃液层高度为1.6m ，则65.24106.181.912305.01523=⨯⨯⨯⨯+=+'=-ghp p m m ρkPa 查得此压强下水的沸点为t m =63.1℃b m t t -=∆''=63.1-53.5=9.6℃设二次蒸汽温度由蒸发器至冷凝器温度降低1℃，即∆'''=1℃ 总温度差损失：∆'''+∆''+∆'=∆=14.5+9.6+1=25.1℃ 溶液沸点：t =Tc +∆=53.5+25.1=78.6℃有效传热温度差：9.256.785.104=-=-=∆t T t m ℃ ② 加热蒸汽消耗量D由于热损失为加热量的10%，则热负荷与传热量的关系为： Q =Dr =KA m t ∆+0.1Q 即 rt KA D m9.0∆=代入已知数据得 7.239736008.22469.0109.254013009.03=⨯⨯⨯⨯⨯=∆=-r t KA D m kg/h③ 以原料计的生产能力除热损失之外的热量全部用于蒸发水分，即r W t KA Q m '=∆=' 对于单效蒸发有如下物料恒算关系：10)(x W F Fx -= 所以，以原料计的生产能力为2.25573600101.05.05.023709.254013003011=⨯-⨯⨯⨯=-'∆=-x x x r t KA F m kg/h4.有一并流三效蒸发装置用以浓缩蔗糖溶液。
稀糖汁中含糖10%（质量分数，下同），进料量为每小时2.5吨，进料温度27℃，浓缩糖汁含糖50%。
溶液的沸点升高∆'可认为与压力无关，仅是糖浓度的函数，其关系式为∆'=1.78x +6.22x 2。
过程中忽略液柱静压头效应和管路阻力引起的温差损失∆''和∆'''。
第一效加热蒸汽压力为200 kPa （绝压，下同），末效操作压力为15 kPa 。
溶液的定压比热容由c p =4.19－2.35x kJ/(kg·℃)确定，并忽略浓缩热效应。
各效的总传热系数分别为K 1=3120 W/（m 2·℃），K 2=1990 W/（m 2·℃）和K 3=1140 W/（m 2·℃），且不计热损失。
求加热蒸汽消耗量和传热面积（要求各效传热面积相等）。
解：① 初算各效的浓度总蒸发量2000)5.01.01(2500)1(31=-⨯=-=x x F W kg/h 各效蒸发量的分配：并流进料时，设 2.1:1.1:1::321=W W W 又 2000321=++=W W W W kg/h所以 W 1=606.1 kg/h ，W 2=666.7 kg/h ，W 3=727.3 kg/h 各效溶液浓度的估算：132.01.01.60625002500011=⨯-=-=x W F F x204.01.07.6661.606250025000212=⨯--=--=x W W F F x50.03=x② 计算各效的温度差损失和溶液沸点 由各效溶液浓度计算溶液的沸点升高为343.022.678.11132.021111=∆'−−−→−+=∆'=x x x ℃ 622.022.678.12204.022222=∆'−−−→−+=∆'=x x x ℃445.222.678.1350.023333=∆'−−→−+=∆'=x x x ℃过程中忽略液柱静压头效应和管路阻力引起的温差损失∆''和∆'''，所以∑Δ=∑i∆'=0.343+0.622+2.445=3.41℃ 由饱和水蒸气表查得200 kPa 下加热蒸汽温度T 1=120.2℃，汽化潜热r =2204.6kJ/kg15 kPa 下加热蒸汽温度T 4=53.5℃，汽化潜热r ’=2370.0kJ/kg则总有效温度差 ∑Δt i =T 1－T 4－∑Δ=120.2－53.5－3.41=63.3 ℃ 设321A A A ==，321Q Q Q == 则各效的有效温度差为：92.11114011990131201312013.63111132111=++⨯=++∆=∆∑K K K K t t i ℃ 62.18114011990131201199013.63111132122=++⨯=++∆=∆∑K K K K t t i ℃ 77.32114011990131201114013.63111132133=++⨯=++∆=∆∑K K K K t t i ℃ 由此可求出各效溶液的沸点：第一效： 28.10892.112.120111=-=∆-=t T t ℃ 第一效温度差损失：343.01=∆℃故进入第二效加热蒸汽的饱和温度：94.107343.028.108112=-=∆-=t T ℃ 第二效： 32.8962.1894.107222=-=∆-=t T t ℃ 第二效温度差损失：622.02=∆℃故进入第三效加热蒸汽的饱和温度：7.88622.032.89223=-=∆-=t T ℃第三效： 93.5577.327.88333=-=∆-=t T t ℃ ③ 由热量衡算求各效的水分蒸发量以0℃为基准，计算各效沸点下的焓，h =t c p = t (4.19－2.35x )，查蒸汽性质，得下表：注：二次蒸汽的焓近似以饱和蒸汽焓计。
不计热损失时，各效热衡算：第一效：)()(111010h H W h h F Dr -+-=即 2204.6D =2500(420.13-106.78)+W 1(2690-420.13)D =1.03W 1+355.34 (a) 第二效：)())((22212111h H W h h W F r W -+--=即 2237.4W 1=(2500-W 1)(331.38-420.13)+W 2(2658.1-331.38)W 1=1.083W 2-103.26 (b) 第三效：)())((333232122h H W h h W W F r W -+---=即 2285.5W 1=(2500-W 1-W 2)(168.91-331.38)+W 3(2594-168.91) W 3=1.01W 2+35.9 (c)2000321=++W W W (d)联立以上(a)、(b)、(c)、(d)四式，得W 1=620.62kg/h W 2=668.4kg/h W 3=710.98kg/h D =994.58 kg/h重新计算各效的浓度为：133.01.062.62025002500011=⨯-=-=x W F F x206.01.04.66862.620250025000212=⨯--=--=x W W F F x50.03=x与第一次计算结果相差不大，故各效的沸点升高可以不必重算，仍然为：343.01=∆'℃， 622.02=∆'℃，445.23=∆'℃忽略液柱静压头效应和管路阻力引起的温差损失，仍然有：∑Δ=3.41℃ ④ 计算传热面积2110138.16360092.11312010006.220458.994m t K Dr A =⨯⨯⨯⨯=∆=22211241.10360062.18199010004.223762.620m t K r W A =⨯⨯⨯⨯=∆=23322336.11360077.32114010005.22854.668m t K r W A =⨯⨯⨯⨯=∆=各效传热面积相差较大，需重新分配各效温度差。