蒸發(fā)器尺寸設(shè)計

1、蒸發(fā)器工藝尺寸計算加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計1 加熱管的選擇和管數(shù)的初步估計蒸發(fā)器的加熱管通常選用 38*2.5mm 無縫鋼管。加熱管的長度一般為0.6 2m ，但也有選用2m 以上的管子。管子長度的選擇應(yīng)根據(jù)溶液結(jié)垢后的難以程度、溶液的起泡性和廠房的高度等因素來考慮， 易結(jié)垢和易起泡沫溶液 的蒸發(fā)易選用短管。 根據(jù)我們的設(shè)計任務(wù)和溶液性質(zhì)，我們選用以下的管子。可根據(jù)經(jīng)驗我們選?。篖=2M ，38*2.5mm可以根據(jù)加熱管的規(guī)格與長度初步估計所需的管子數(shù)n，=124 （根）式中 S=- 蒸發(fā)器的傳熱面積，m2 ，由前面的工藝計算決定（優(yōu)化后的面積）；d0- 加熱管外徑， m； L- 加熱管長

2、度， m； 因加熱管固定在管板上，考慮管板厚度所占據(jù)的傳熱面積，則計算 n時的管長應(yīng)用（ L 0.1 ）m. 2 循環(huán)管的選擇循環(huán)管的 截面積是根據(jù)使循環(huán)阻力盡量減小的原則考慮的。我們選用的中央循環(huán)管式蒸發(fā)器的循環(huán)管截面積可取加熱管總截面積的 40%-100% 。加熱管的總截面積可按 n計算。循環(huán)管內(nèi)徑以 D1 表示，則所以mm對于加熱面積較小的蒸發(fā)器，應(yīng)去較大的百分數(shù)。選取管子的直徑為：循環(huán)管管長與加熱管管長相同為2m 。按上式計算出的 D1 后應(yīng)從管規(guī)格表中選取的管徑相近的標準管，只要定。循環(huán)管的管長與加熱管相等，循環(huán)管的表面積不計入傳熱面積中。n 和 n相差不大。循環(huán)管的規(guī)格一次確3 加

3、熱室直徑及加熱管數(shù)目的確定加熱室的內(nèi)徑取決于加熱管和循環(huán)管的規(guī)格、數(shù)目及在管板撒謊能夠的排列方式。加熱管在管板上的排列方式有三角形排列、正方形排列、同心圓排列。根據(jù)我們的數(shù)據(jù)表加以比較我們選用三角形排列式。管心距 t 為相鄰兩管中心線之間的距離，t 一般為加熱管外徑的1.25 1.5 倍，目前在換熱器設(shè)計中，管心距的數(shù)據(jù)已經(jīng)標準化，只要確定管子規(guī)格，相應(yīng)的管心距則是定值。我們選用的設(shè)計管心距是：確定加熱室內(nèi)徑和加熱管數(shù)的具體做法是：先計算管束中心線上管數(shù)nc ，管子安正三角形排列時， nc=1.1*；其中 n 為總加熱管數(shù)。初步估計加熱室 Di=t(nc- 1)+2b ,式中 b =(1 1.

4、5)d0. 然后由容器公稱直徑系列，試選一個內(nèi)徑作為加熱室內(nèi)徑并以該內(nèi)徑和循環(huán)管外景作同心圓，在同心圓的環(huán)隙中，按加熱管的排列方式和管心距作圖。所畫的管數(shù) n 必須大于初值n，若不滿足，應(yīng)另選一設(shè)備內(nèi)徑，重新作圖，直至合適。由于加熱管的外徑為38mm ，可取管心距為48mm ；以三角形排列計算，b =(1 1.5)d0=1.5*d0，Di=t(nc- 1)+2b =48*（13-1 ）+2*38*1.5=690mm，選取加熱室殼體內(nèi)徑為800mm 鄙厚為 12mm ；4 分離室直徑與高度的確定分離室的直徑與高度取決于分離室的體積，而分離室的體積又與二次蒸汽的體積流量及蒸發(fā)體積強度有關(guān)。分離室體

5、積V 的計算式為：式中 V- 分離室的體積，m3; W- 某效蒸發(fā)器的二次蒸汽量，kg/h;P- 某效蒸發(fā)器二次蒸汽量，Kg/m3， U- 蒸發(fā)體積強度，m3/(m3*s);即每立方米分離室體積每秒產(chǎn)生的二次蒸汽量。一般用允許值為U=1.11.5 m3/(m3*s)根據(jù)由蒸發(fā)器工藝計算中得到的各效二次蒸汽量，再從蒸發(fā)體積強度U 的數(shù)值范圍內(nèi)選取一個值，即可由上式算出分離室的體積。一般說來，各效的二次蒸汽量不相同，其密度也不相同，按上式計算得到的分離室體積也不會相同，通常末效體積最大。為方便起見，各效分離室的尺寸可取一致。分離室體積宜取其中較大者。確定了分離室的體積，其高度與直徑符合關(guān)系，確定高

6、度與直徑應(yīng)考慮一下原則：（ 1）分離室的高度與直徑之比H/D=12 。對于中央循環(huán)管式蒸發(fā)器，其分離室一般不能小于1.8m ，以保證足夠的霧沫分離高度。分離室的直徑也不能太少，否則二次蒸汽流速過大，導致霧沫夾帶現(xiàn)象嚴重。(2) 在條件允許的情況下，分離室的直徑盡量與加熱室相同，這樣可使結(jié)構(gòu)簡單制造方便。（ 3）高度和直徑都適于施工現(xiàn)場的安放?，F(xiàn)取分離室中U=1.2m3/ （ m3*s ）；m3 。H=1.8m ， D=1.2m2 接管尺寸的確定流體進出口的內(nèi)徑按下式計算式中- 流體的體積流量m3/s ；U- 流體的適宜流速m/s，估算出內(nèi)徑后，應(yīng)從管規(guī)格表格中選用相近的標準管。1 溶液進出口于并流加料的三效蒸發(fā)，第一效溶液流量最大，若各效設(shè)備尺寸一致的話，根據(jù)第一效溶液流量確定接管。取流體的流速為 0.8 m/s ；所以取 57X3.5mm 規(guī)格管。2 加熱蒸氣進口與二次蒸汽出口各效結(jié)構(gòu)尺