其中二次蒸汽温度即为下一效加热蒸汽温度，二次蒸汽汽化热即为下一效加热蒸汽的汽化热。
2.2.1由于溶液蒸汽压下降引起的温度差损失
多效蒸发中各效温度差损失的计算可用：???'??''??'''
?'为溶液沸点升高引起的温度差损失。 ?''为液层静压效应引起的温度差损失。
?'''为蒸汽流动中的阻力和热损失而引起的温度差损失。 校正系数法: ?'?f?'0
?'0——常压下由于溶液蒸汽压下降引起的温度差损失，?'0?ta?100；
某些水溶液在常压下的沸点ta值可从手册中查的 f——校正系数，无因次。
T1'?273一般取f?0.0162 'rT1'——操作压强下水的沸点，℃；
r'——操作压强下二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg。
T1'?273138?273???105.4?100??6.8 ??f?0?0.0162t?100?0.0162a'2152.9r'1'其他数据及计算结果见表2-2。
表2-2 数据及计算结果
pi'（kpa） 348 0.152 105.4 6.8 216 0.208 108.6 9.86 84 0.33 120 19.26 Xi tai(℃) ?'i(℃) 2.2.2由于蒸发器中溶液静压强引起的温度差损失
- 2 -
由于液层内部的压力大于液面上的压力，使相应的溶液内部的沸点高于液面上的沸点，二者之差即为液注静压头引起的沸点升高。 根据流体静力学方程，液层的平均压力为：pm?p'?
式中pm??液层的平均压力，Pa；
p'??液面处的压力，即二次蒸汽的压力，Pa；ρavgL
2?av??溶液的平均密度，kg/m3；L??液层高度，2m；g??重力加速度，9.81m/s2。
各浓度下溶液密度见下表
浓 度% 密 度kg/m3
pm1?348?pm2pm315.2 1170 20.8 1230 33 1360 1170?9.81?2?359.5kpa2?1031230?9.81?2?216??228.1kpa
2?1031360?9.81?2?84??97.34kpa2?103pm对应的水的温度及p'对应的水的沸点见表2-3。
'表2-3 pm对应的水的温度及p对应的水的沸点
pm对应的水的温度（℃） p'对应的水的沸点（℃） ?''i（℃）
第一效 139.34 138 1.34 第二效 124.12 122.4 1.72 第三效 98.74 94.5 3.39 2.2.3由管道流动阻力产生的压强降所引起的温度差损失
二次蒸汽从蒸发室流入冷凝器的过程中，由于管道阻力，其压力下降，故蒸发
- 2 -
器内的压力高度高于冷凝器内的压力，由此造成的沸点升高约为1-1.5℃。
''''??''2??''3?1℃ 通常取?'1
2.2.4各效料液的温度和有效总温差
'''?1??'1??'1??'1?6.8?1.34?1?9.14℃ '?2??'2??''2??''3?9.86?1.72?1?12.58℃ '?3??'3??''3??''3?19.26?3.39?1?23.65℃
所以各效沸点为 t1?138?9.14?147.14℃ ?t1?150.1?147.14?2.96 ℃ t2?122.4?12.58?134.98℃ ?t2?138?134.98?3.02℃ t3?94.5?23.65?119.04℃ ?t3?122.4?119.04?3.39℃
2.3 加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算
i?1?????i?Diri??FCp0??WnCpw(ti?1?ti)??n?1???根据物料衡算和热量衡算得公式Wi?? 'ri式中：Di——第i效的加热蒸汽量，kg/h；
ri，ri'——为第i效加热蒸汽的汽化热，kJ/kg； Cp0——为原料液的比热，kJ/（kg ℃）； Cpw——为水的比热，kJ/（kg ℃）；
ti，ti?1——分别为第i效及第i-1效溶液的沸点，℃；
?i——为第i效的热利用系数。
各效的热利用系数：?1?0.98?0.7?(0.152?0.12)?0.9576 ?2?0.98?0.7?(0.208?0.152)?0.9408 ?3?0.98?0.7?(0.33?0.208)?0.8946 根据水蒸汽表，查各压强下的汽化热见表2-4。
表2-4
- 2 -
ti℃ 1 147.14 2125.4 2 134.98 2163.2 3 119.04 2210.9 ri'(kJ/kg)
其中，初始压力480kPa时水蒸气汽化热为r1?2119.3kJ/kg。 第一效：W1??1D1
第二效： r2?r1'?2125.4(kJ/kg)
?rt?t?W2??2?W12'??FC0?W1Cw?1'2?r2??r2147.14?134.98??2125.4 ?0.9408?W1??5347?3.77?4.187W1??2163.22163.2???0.9022W1?106.6r12119.3?0.9576D?0.954D1 ……（1） 12125.4r1'W2?0.9022W1?106.6 ……（2）
第三效：r3?r2'?2163.2(kJ/kg)
?rt?t?W3??3?W23'??FC0?W1Cw?W2Cw?2'3?r3??r32163.2134.98?119.01?? ?0.8946?W2??5347?3.77?4.187?W1?4.187?W2??2210.88??2210.88?0.866W2?129?0.026W1W3?0.866W2?0.026W1?129 ……（3） W?W1?W2?W3?3403Kg/h ……（4）
联立式（1）（2）（3）（4）
解，得：D1?1213Kg/h W1?1157.7Kg/h W2?1094.2Kg/h W3?1151.1Kg/h
- 2 -
2.4各效转热面积的计算
D1r1213?2118.08?103S1???160.7m2
K1?t11500?2.96?3600W1r1'1157.7?2125.4?103S2???226.3m2
K2?t21000?3.02?3600W2r2'1094.2?2163.2?103S3???340m2
K3?t3600?3.39?3600误差为1?Smin160.7?1??52.7%?4% Smax340误差较大，故因调整各效的有效温度差，重复上述步骤。
2.5温差的重新分配与式差计算
2.5.1重新分配各效的有效温度差
S?平均传热面积：
S1?t1?S2?t2?S3?t3??t?160.7?2.96?226.3?3.02?340?3.39?246.7m22.96?3.02?3.39S1160.8?t1??2.29?1.92℃ S246.7S2226.3?t2??3.02?2.77℃ S246.7S3340?t3??3.39?4.67℃ S246.7
重新分配的有效温度差为：?t1'?'? ?t2'? ?t32.5.2试差运算
各效蒸发量取上次计算值：
W1?1157.7kg/h W2?1094.2kg/h W3?1151.1kg/h 由各效蒸汽量求各效溶液浓度
X1?
FX05347?0.12??0.153
F?W15347?1157.7- 2 -
12号晚上课程设计-蒸发器
