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濃縮蒸發器的選型技巧及計算內容

一、濃縮蒸發器選型時應該注意的蒸發器性能

1、通過蒸發是否是進步物料的濃度，物料質量百分比或波美度具體數值是什么；
   2、通過蒸發濃縮溶液并回收溶劑，需要清晰溶劑的相關物理特性，如受熱溫度限值、沸點及沸點升等；
   3、通過蒸發進行除雜，制備純潔溶劑，有些物料內含多種有機雜質，每種雜質相關物性盡可能供給詳細；
   4、通過蒸發設備的改造或者挑選愈加適宜的蒸發器代替現在出產工藝。這種情況就得向我們供給原有出產工藝的優缺點；
   5、蒸發參數的供給：物料進料溫度、濃度或密度、流動性如何、沸點升、受熱溫度及時間限值（熱敏性）、出料濃度及溫度要求、進料量、物料的PH值（特別物料隨溫度變化而變化的物性特色是什么）；
   6、冷凝水的處理方式：回前道工序仍是直接排放（要契合當地環保部門的排放規范）、作為純水使用；
   7、蒸發器采購方工廠狀況：能供給的電壓、冷卻水（當地冬夏兩季溫度、地表水或地下水含氧量高低）、蒸汽壓力、場所高度、設備保溫及是否是不間斷運行；
   8、易損易耗件的準備：如電機、泵、密封件等；

二、濃縮蒸發器選型時應該需要計算的內容：

1、蒸發水量的計算
          
       式中：
       F——原料液量，kg/h；
       W——蒸發水量，kg/h；
       L——出料量，kg/h；
       x0——原料液中溶質的濃度，質量分數；
       x1——出料晶漿中溶質的濃度，質量分數。
     2、加熱蒸汽消耗量的計算 
       加熱蒸汽用量可通過熱量衡算求得， 
       考慮溶液濃縮熱不大，對熱量衡算公式化簡可寫成：
       
       式中： QL ——熱損失，可取Q的某一百分數，kJ/kg ;
       c0——為原料的比熱，kJ/(kg·℃) 。
       r 、r´——分別為加熱蒸汽和二次蒸汽的汽化潛熱，kJ/kg。
       若原料由預熱器加熱至沸點后進料（沸點進料），即t0=t1，并不計熱損失，則可寫為：
          或                                      
       式中：D/W稱為單位蒸汽消耗量，它表示加熱蒸汽的利用程度，也稱蒸汽的經濟性。由于蒸汽的汽化潛熱隨壓力變化不大，故 r = r´。對單效蒸發而言，D/W =1，即蒸發一千克水需要約一千克加熱蒸汽，實際操作中由于存在熱損失等原因，D/W ≈1。可見單效蒸發的能耗很大，是很不經濟的。
  3、傳熱面積的計算
       蒸發器的傳熱面積可通過傳熱速率方程求得，即：
                                
       式中： A ——蒸發器的傳熱面積，m2;
       K ——蒸發器的總傳熱系數，W/(m2•K)；
       Δtm——傳熱平均溫度差，℃；
       Q ——蒸發器的熱負荷，W或kJ/kg。
       式中，Q可通過對加熱室作熱量衡算求得。若忽略熱損失，Q即為加熱蒸汽冷凝放出的熱量，即
        
       但在確定Δtm和K時，卻有別于一般換熱器的計算方法。
       （一）平均溫度差Δtm的確定
       在蒸發操作中，蒸發器加熱室一側是蒸汽冷凝，另一側為液體沸騰，因此其傳熱平均溫度差應為：
        
       式中： T ——加熱蒸汽的溫度，℃；
       t1 ——操作條件下溶液的沸點，℃ 。