食品工程原理课程设计o(4)

?D1r1t0?t1??? W1??1???FCpo?r`1??r`1沸点进料，t0=t1 热利用系数计算式为?i?0.98?0.7?xi,式中Δxi为第i效蒸发器中料液溶质质量分数的变化。

?i0.98?0.7??0.046?0.032??0.9702W1??1 D1r22259.5?0.9702?D1?0.9572D1r22290.2第Ⅱ效热量衡算式为

?W1r2t1?t2?W2??2??Fcpo?W1cpw? r`2??r`2???2?0.98?0.7??x2?0.98?0.7??0.085?0.046??0.9527

?Wr?ttW2??2?12?Fcpo?W1cpw1?2?18.27?0.789W1?

r`2?r`2???第Ⅲ效的热量衡算式为

?3?0.98?0.7?x3?0.8022

?Wr?t?tW3??3?23?Fcpo?W1cpw23?0.797W2?0.01225W1?8.5732?r`3?r`3?又因为 W1?W2?W3?676.8??W1?244.14kg/hW2?178.84kg/hW3?128.09kg/hD1?179.89kg/h

3.4蒸发器传热面积的估算

Si?Qi ki?ti传热系数ki分别为2400(W/m2??C)、1600(W/m2??C)、800(W/m2??C)

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2259.5?103Q1?D1r1?320.35??2.01?105W3600?t1?T1?t1?120?107.93?12.07?C

Q12.01?105S1???6.938m2k1?t12400?2290.2?103Q2?D2r2?264.77??1.68?105W3600 ?t2?T2?t2?90.8?86027?4.53?CQ21.68?105S2???23.23m2k2?t21600?4.532355.1?103Q3?D3r3?227.173??1.48?105W3600 ?t3?T3?t3?81.37?60.04?21.33?CQ32.01?105S3???11.78m2k3?t3800?21.33

误差分析；1?Smin11.78?1??0.49误差较大，应调整各效的有效温差，Smax23.23重复上述计算过程。

3.5有效温差的再分配

SS1?t1??t2S2??T3S3?11.60m2

??t重新分配有效温差得:

?t`1?S16.938?t1??12.07?7.21 S11.60S2?t`2??t2?9.07

SS3?t`3??t3?21.63

S3.6、重复以上计算步骤；

17

(1)各效料液浓度

x1?Fxo757.6?0.032??0.0492 F?W1757.6?264.77同理

x2?0.0912x3?0.3

（2）计算各效料液的温度 因末效完成液浓度和二次压力均没有变，各种温度差损失可视恒定。 故；

t3?81.37?C

则第III效的加热蒸汽的温度为

T3?T`2?t3??t`3?81.37?21.63?103.00?C

由第II效二次蒸汽的温度及第二效的料液的浓度查杜林线图，可得第II效的沸点为91.90OC,则

t2?tA2??``2??```2?91.90?0.8?1?93.7?T2?T`1?t2??t`2?93.7?11.26104.96?C

同理 查杜林线图可得：

t1?tA1??``1??```.67?C 1?96.47?10.2?1?107

说明溶液的各种温度差损失变化不大，不需要从新计算。即

??t?37.93?C

温度差重新分配后各效温度情况列于表 效次

I II 18

III

加热蒸汽温度OC T1=120 有效温度OC 料液温度OC ?t`1?7.21 t1?107.67 T`1=104.96 ?t`2?9.07 t2?93.7 T`2=103 ?t`3?21.63 t3?81.37 （3）各效的热量得

T`1?104.96?CT`3?60.04?Cr`1?2267.31kj/kgr`3?2299.90kj/kgT`2?103.00?C r`2?2259.80kj/kg

第I效

?1?098?0.7?x1?0.98?0.7?(0.0912?0.032)?0.938

W1??1D1r12259.5?0.938?D1?0.9347D1 r`12267.31第II效

?2?0.98?0.7??x2?0.98?0.7??0.0912?0.0492??0.9506

?Wrtt?107.67?93.7??2290.2W2??2?12?Fcpo?W1cpw1?2??0.9506??W1?(757.6?3.90?4.22W1)r`2?2259.80??2259.80??r`2?17.3630?0.9386W1???3?0.98?0.7??x3?0.98?0.7??0.30?0.0912??0.8338

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?Wr?t?tW3??3?23?Fcpo?W2cpw23?0.8003W2?0.8112W1?13.2047?r`3?r`3?又因为 W1?W2?W3?676.8??W1?264.77kg/hW2?227.173kg/hW3?184.85kg/hD1?320.35kg/h与第一次计算结果比较，其相对误差为：1?1?1?244.14?0.04662180.58240.26?0.04820186.85192.40?0.0092309.36计算的相对误差都在0.05以下，故各效的蒸发量的结果合理。其各效溶液浓度无明显无明显变化，不需要计算。（4）蒸发器的传热面积的计算

2259.5?103Q1?D1r1?193.340??1.21?105W3600 ?t`1?7.21?CQ11.21?105S1???7.01m2k1?t12400?7.212267.31?103Q2?D2r2?180.58??1.137?105W3600 ?t`1?6.966?CQ21.137?105S2???6.966m2k2?t21800?9.072259.5?103Q3?D2r2?186.855??1.1729?105W3600 ?t`3?21.63?CQ31.1729?105S3???6.778m2k3?t3800?21.63

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