尿素蒸發(fā)器蒸換熱計算

尿素蒸發(fā)器換熱計算分析尿素蒸發(fā)系統(tǒng)流程圖0=500～650mmHg,蒸發(fā)后尿液濃度x=95%120℃，100.25Mpa〔表壓〕T=138℃，現(xiàn)有蒸發(fā)加S=294.4m20RE 解答過程在整個蒸發(fā)過程中，先考慮抱負(fù)狀況下無視熱損失，無視溶液的稀釋熱，不考慮蒸發(fā)出去的水分〔甲胺液〕即蒸發(fā)器外供蒸汽全部用于尿液提濃所需的能量，其能量衡算關(guān)系如下：Fc〔t-〕=SKT-〕 〔*〕P0 10 0 0P0 其中F進(jìn)口尿液流量，c 尿液的比熱容，SP0 T為加熱蒸汽的溫度，t沸點。P0在現(xiàn)有的工藝與外供蒸汽條件肯定的前提狀況下，F(xiàn)ct可視為定值。120℃時，能量衡算關(guān)系式：P0

、T、FcP0〔120-88〕=294.4FcP0

〔T-t〕 〔1〕000提高125℃時，能量衡算關(guān)系式：Fc〔125-88〕=S

′·K〔T-t〕 〔2〕P00由〔1〔2〕S=322m20

0 0 0修正：考慮整個蒸發(fā)過程中熱損失，溶液的稀釋熱，考慮蒸發(fā)出去的水分〔甲胺液〕帶走的熱量，全部熱量不超過尿液提濃所需能量的20%1.20 ∴ △S=1.2·S′-S0 故在現(xiàn)有的工藝條件下，如何將蒸發(fā)器物料出口尿液溫度由12012592m2RE 分析過程：首先進(jìn)展物料衡算〔溶質(zhì)不變〕0 Fx=(F-W)·0 xx水分蒸發(fā)量：W F0) 〔1〕x1其次進(jìn)展能量衡算0.35Mpa〔確定壓力〕溫度T=138℃條件下可視為飽和蒸汽，其汽化焓為r=2152.3KJ/k，尿液的比熱容cP0t=88t=120在加0 1熱(2)P0 10為加熱蒸汽的汽化熱,蒸汽器的熱負(fù)荷CO2氣提法中使用的升膜式列管蒸發(fā)器，由于膜式蒸發(fā)器的尿液應(yīng)在沸點工況下進(jìn)料，則操作條件下溶液的沸點近似為t=88℃,蒸0發(fā)器的負(fù)荷Q=S

(3)00 m 0 0度差液的稀釋熱，蒸發(fā)器的熱負(fù)荷Q=D·r (4)1tW的關(guān)系1由〔4〕等式可得∴ W·r’+Fc〔t-t〕=SK〔T-t〕 〔5〕P0 10 0 0 0量，則

、FcP0

、tS0

、KT01t=a-b·W 〔a、b為定值〕 〔6〕111蒸發(fā)量W成一次線性關(guān)系，所以欲提高蒸發(fā)溫度可通過調(diào)整蒸發(fā)量來實現(xiàn)。選取崗位上大顆粒蒸發(fā)量與造粒量跟蹤表數(shù)據(jù)，濃度為72%540-549mmHg尿液濃度72%Y尿液濃度72%Y=A+B*XParameterValue ErrorAB142.2905-0.495982.768580.06247121.6121.2120.8度溫120.4發(fā)蒸120.0119.6119.242.5 43.0 43.5 44.0 44.5 45.0 45.5 46.0蒸發(fā)量1蒸發(fā)器出液濃度x1

〔造粒量n〕與蒸發(fā)溫度t

的關(guān)系1由〔1〔5〕等式可得1F〔1-x

x·’+Fc〔tt〕=SK〔T-〕 〔7〕01 P0 10 0 0 0

F、

、tS

0P000為定量，則蒸發(fā)器出口尿液濃度P000x x01 c d t1

〔c、d為定值〕 〔8〕關(guān)系。即 x1∝1/t1而出口尿液濃度直接反映下一工序造粒量n，出口尿液濃度大，相應(yīng)造粒量可增大，則降低蒸發(fā)溫度，相應(yīng)造粒量可增大。即 n∝x1∝1/t1由示意圖可知，在這個過程存在一個最優(yōu)的過程。P與蒸發(fā)量W的關(guān)系蒸發(fā)速率與真空度有關(guān)，在一樣的供熱速度下，提高真空度就可以提高蒸發(fā)速率，但能耗增加。所以提高真空度，對應(yīng)的蒸發(fā)量〔蒸發(fā)速率〕就增加。W∝P1而出蒸發(fā)器的尿液溫度〔蒸發(fā)溫度〕t與水分蒸發(fā)量W成一次1線性關(guān)系，t=a-b·W1則 t1∝-P即提高真空度會增加蒸發(fā)量，出口尿液濃度t1〔造粒量n〕會削減。附：關(guān)于蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)，它只與列管的材質(zhì)、物料特性、結(jié)垢狀況等有關(guān)，設(shè)備肯定其傳熱系數(shù)就已