喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問咨詢QQ：414951605 或1304139763 齊 齊 哈 爾 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 節(jié)能型中藥廠中草藥蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 學(xué) 院 機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 過 控 102班 學(xué)生姓名 胡加凱 指導(dǎo)老師 張文忠 成 績 2010 年 06 月 10 日 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 本設(shè)計(jì)為蒸發(fā)水量為1750Kg/h的節(jié)能型中藥廠中草藥浸出液蒸發(fā)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。在中草藥生產(chǎn)過程中，雙效蒸發(fā)設(shè)備是常用的。在設(shè)計(jì)中對(duì)雙效蒸發(fā)的工藝流程、蒸發(fā)器、分離器、離心泵等設(shè)備進(jìn)行了選擇和計(jì)算。在設(shè)計(jì)蒸發(fā)過程中考慮到了節(jié)能問題，本設(shè)計(jì)采用二次蒸汽對(duì)下一效進(jìn)行加熱，并利用末效蒸汽對(duì)物料進(jìn)行預(yù)熱，此外還在流程當(dāng)中加入了預(yù)熱器等附屬設(shè)備，以便節(jié)能。和大多數(shù)工藝設(shè)計(jì)一樣，雙效蒸發(fā)的合理設(shè)計(jì)依賴于蒸發(fā)的基本原理和一些經(jīng)驗(yàn)公式。按照蒸發(fā)的基本原理，計(jì)算出雙效降膜蒸發(fā)器的基本參數(shù)，根據(jù)基本參數(shù)進(jìn)行物料恒算、熱量恒算、工藝流程計(jì)算等。在文中對(duì)雙效降膜蒸發(fā)系統(tǒng)做了比較詳細(xì)的設(shè)計(jì)和計(jì)算，引用了部分國內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)。為了使料液能均勻進(jìn)入每根管并形成連續(xù)均勻成膜，把每根換熱管的上端設(shè)置一個(gè)分配頭的結(jié)構(gòu)，也可以采用分配板，其分布孔與管子間距相同，呈等距布置方式，使分布孔與管子中心錯(cuò)開，避免料液落在孔中自由落下，達(dá)不到成膜的目的。 關(guān)鍵詞：中草藥浸出液；雙效蒸發(fā)；冷凝器；工藝設(shè)計(jì) Abstract The design for the evaporation of water, 1750Kg / h of energy-efficient Chinese herbal medicine in the pharmaceutical leachate evaporation system. In Chinese herbal medicine production process, double-effect evaporation equipment is commonly used. In the design of the double-effect evaporation process, evaporator, separator, centrifugal pumps and other equipment were selected and calculated. Evaporation in the design process took into account the energy problems, this design uses a secondary steam to heat the next effect, and use effectively the end of steam, preheating the material, in addition to processes which also joined the pre-heater and other auxiliary equipment for energy saving . And most of the design process, as the rational design of double-effect evaporation depends on the evaporation of the basic principles and some empirical formula. In accordance with the basic principle of evaporation to calculate the double-effect falling film evaporator of the basic parameters of the basic parameters of materials under constant calculation, the heat constant calculation, process calculation. In the text of the double-effect falling film evaporation system to do a more detailed designs and calculations, cited some of the advanced technology. In order to feed liquid to evenly into each root canal and form a continuous uniform film, the heat exchange tubes of the upper part of each head of a distribution structure, distribution boards can also be used, the distribution of the same hole and tube spacing, were isometric layout to distribution center hole and staggered tubes, to avoid holes in the free feed solution falls down, not up to the purpose of film. Key words：Furfural Wastewater; Double-effect Evaporation; Condenser; Process Design 目 錄 摘要 I Abstract II 第 1 章 緒論 1 1.1 中草藥及其生產(chǎn)現(xiàn)狀 1 1.2 本論文研究內(nèi)容及意義 1 1.3 技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性 2 第 2 章 設(shè)計(jì)方案 3 2.1 多效蒸發(fā)工藝流程的確定 3 第 3 章 工藝計(jì)算 5 3.1 物料衡算 5 3.2 熱量衡算 5 3.2．1 熱壓泵噴射系數(shù)的計(jì)算 5 3.2．2 Ⅰ效熱量衡算 6 3.2．3 Ⅱ 效熱量衡算 8 3.2．4 熱壓泵的計(jì)算 9 3.3 蒸發(fā)器的設(shè)計(jì) 10 3.3. 1 Ⅰ效傳熱面積 10 3.3. 2 Ⅱ效傳熱面積 11 3.4 蒸發(fā)器殼體內(nèi)徑的確定 12 3.4. 1 Ⅰ效蒸發(fā)器殼體內(nèi)徑 12 3.4. 2 Ⅱ 效蒸發(fā)器殼體內(nèi)徑 13 3.5 各效預(yù)熱盤管圈數(shù)的計(jì)算 13 3.5. 1 Ⅰ效預(yù)熱盤管圈數(shù)的計(jì)算 13 3.5. 2 Ⅱ效預(yù)熱盤管圈數(shù)的計(jì)算 13 3.6 分離室的計(jì)算 14 3.6. 1 Ⅰ效分離室的計(jì)算 14 3.6. 2 Ⅱ效分離室的計(jì)算 14 3.7 泵的設(shè)計(jì)與選擇 15 3.7．1 拉伐爾噴嘴的計(jì)算 15 3.7．2 泵體的基本尺寸 16 3.7．3 擴(kuò)壓室的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 3.8預(yù)熱器的設(shè)計(jì) 18 3.9 冷凝器的設(shè)計(jì) 19 3.9. 1 混合冷凝器處理的蒸汽量 19 3.9. 2 冷凝器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 3.9. 3 冷凝器壁厚校核 20 3.10泵的設(shè)計(jì)與選擇 21 3.10.1 離心泵的設(shè)計(jì)與選擇 21 3.10.2 真空泵的選擇與設(shè)計(jì) 21 3.11管路設(shè)計(jì)計(jì)算 22 3.11.1 矩形管道設(shè)計(jì) 22 3.11.2 汁汽管設(shè)計(jì) 23 3.11.3 冷凝水出口管 24 結(jié)論 25 附錄1 Ⅰ效蒸發(fā)罐 26 附錄2 Ⅰ效分離器 27 附錄3 熱壓泵 27 參考文獻(xiàn) 28 致謝 29 30 第1章 緒 論 1.1 中草藥及其生產(chǎn)現(xiàn)狀 國外的研究現(xiàn)狀：國外大型中藥廠的蒸發(fā)設(shè)備采用的是離心式滑動(dòng)溝槽轉(zhuǎn)子來工作，是國外最新結(jié)構(gòu)及創(chuàng)新型的蒸發(fā)器，在流量不是很大的情況下也能形成薄膜，在筒體蒸發(fā)段內(nèi)壁表面附著處理液中的淤積物可被活動(dòng)刮板迅速刮下，和固定間隙的刮板蒸發(fā)器相比，蒸發(fā)量可提高45-65%。國內(nèi)的研究現(xiàn)狀：現(xiàn)代中藥化的大幅度提高，傳統(tǒng)的分離方法---兩段蒸發(fā)工藝面臨很大危機(jī)：以中藥藥效物質(zhì)精制為目標(biāo)的分離體系而言，其原料液濃不高，組分復(fù)雜，回收率要求比較高，但現(xiàn)有的化工分離技術(shù)是以濃度差為傳質(zhì)推動(dòng)力實(shí)現(xiàn)待分離組分，其是由高濃度向低濃度擴(kuò)散的，但中藥往往難以滿足上述分離體系的要求。 　　從現(xiàn)代分離技術(shù)的研究發(fā)展趨勢來看，目前現(xiàn)有的設(shè)備大多屬于傳統(tǒng)的提取、濃縮設(shè)備，提取液濃度低，組分復(fù)雜，效率低。針對(duì)上述問題，利用已有的和新開發(fā)的分離技術(shù)進(jìn)行有效組合，或者把兩種以上的分離技術(shù)合成為一種更有效的分離技術(shù)，有可能達(dá)到提高產(chǎn)品選擇性和收率、實(shí)現(xiàn)過程優(yōu)化的目的。 1.2 本論文研究內(nèi)容及意義 蒸法是中草藥工藝中必不可少的，但是以往的設(shè)計(jì)耗能較大，造成投入成本較高且資源浪費(fèi)。而此設(shè)計(jì)考慮到經(jīng)濟(jì)效益及生產(chǎn)流程等多方面的因素及要求，在過去蒸發(fā)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使生產(chǎn)中草藥的蒸發(fā)階段更加的合理，利用能源達(dá)到節(jié)能的功效。降膜式蒸發(fā)器的優(yōu)點(diǎn)：物料由蒸發(fā)器頂部經(jīng)料液分配裝置均勻分配于各蒸發(fā)管內(nèi)，物料在重力的作用下沿著蒸發(fā)管內(nèi)壁液膜狀由上而下流動(dòng)。在整個(gè)下降過程的同時(shí)，與蒸發(fā)管外壁加熱蒸汽發(fā)生熱交換而進(jìn)行薄膜蒸發(fā)。物料與所發(fā)生的二次蒸汽的流向一致，故對(duì)液體物料沿蒸發(fā)管內(nèi)壁向下運(yùn)動(dòng)及分布呈膜起到了促進(jìn)作用，提高了傳熱系數(shù)和傳熱效率，節(jié)約了加熱蒸汽，具有廣泛的應(yīng)用前景。此系統(tǒng)是一種新型高效節(jié)能真空蒸發(fā)濃縮設(shè)備。本文采用雙效蒸發(fā)法治理中草藥廢水，經(jīng)后處理操作回用于鍋爐，達(dá)到了廢水治理與資源回收的雙重效果。同時(shí)本套治理工藝與生產(chǎn)工藝整合到一起，充分利用生產(chǎn)中熱源，節(jié)約了能源，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益的統(tǒng)一。 1.3 技術(shù)與經(jīng)濟(jì)性 中草藥制造行業(yè)本次設(shè)計(jì)的設(shè)備的生產(chǎn)能力較大，為1750Kg/h蒸發(fā)量，所以要有充足的中草藥作為原料，中藥廠的選擇要考慮以下幾點(diǎn)： (1) 交通是否便利，會(huì)影響到運(yùn)輸成本問題。 (2) 原料產(chǎn)地的貨源是否充足，會(huì)影響到藥的產(chǎn)量。 (3) 要有電力支持，保證鏟子能夠正常生產(chǎn)。 (4) 藥廠周圍要有清潔的地下水，要有良好的環(huán)境，會(huì)影響到藥的質(zhì)量。 (5) 廠址要選在人少的地方，廠區(qū)要選在上風(fēng)向，有一定的坡度，和地耐力，足夠的面積，周圍有良好的環(huán)境。 (6) 廠址周圍應(yīng)避免受有害氣體，粉塵，傳染病醫(yī)院等，危害的影響。 第2章 設(shè)計(jì)方案 2.1 多效蒸發(fā)工藝流程的確定 多效蒸發(fā)工藝流程主要分為四種： 1.順流法：被蒸發(fā)的物料與蒸汽的流動(dòng)方向，即均由第一效順序至末效。它主要用于來料溫度較高，并且蒸發(fā)濃縮后的物料仍便于輸送的情況下，作為多效蒸發(fā)第一效溫度均較高，來料溫度低，必須經(jīng)過預(yù)熱。再經(jīng)第一效加熱，水才能變成蒸汽被第二效利用，來料溫度低，預(yù)熱要消耗較多能源。所以不適于順流法。 2.逆流法：被蒸發(fā)的物料與蒸汽的流動(dòng)方向相反，即加熱蒸汽從第一效通入，二次蒸汽順序至末效，而被蒸發(fā)的物料從末效放入，依次用泵送入前一效，最終的濃縮液，從第一效排出。逆流法主要用于來料溫度較低，要求出料溫度較高的情況下。來料無須預(yù)熱或少許預(yù)熱即可蒸發(fā)，當(dāng)然可以節(jié)約蒸汽用量，但物料需要泵來輸送，用電量要增加一些。 3.平流法：平流法是把原料液向每效加入，而濃縮液自每效放出的方式進(jìn)行操作，溶液在各效的濃度均相同，而加熱蒸汽的流向仍由第一效順序至末效。此法由于高溫物料熱量未被充分利用，所以很少采用。 4.混流法：被蒸發(fā)的物料與蒸汽的流動(dòng)方向有的效間相同，有的效間相反。[ 擬采取方案： a.根據(jù)工藝條件，物系性質(zhì)等確定蒸發(fā)設(shè)備的流程、效數(shù)、蒸發(fā)器的類型、蒸發(fā)操作壓強(qiáng)和加熱（生）蒸汽壓強(qiáng)（溫度）； b.由物料衡算和熱量衡算確定加熱蒸汽消耗量及各效蒸發(fā)器的（二次蒸汽）蒸發(fā)量； 求出各效蒸發(fā)器的傳熱量、傳熱系數(shù)、有效傳熱溫差和傳熱面積，有時(shí)為了加工方便，設(shè)計(jì)時(shí)常常規(guī)定各效蒸發(fā)器的傳熱面積相等； c.確定加熱室的結(jié)構(gòu)和尺寸； d.確定蒸發(fā)器的結(jié)構(gòu)和尺寸，包括接管、連接方式、法蘭、人孔和視鏡的標(biāo)準(zhǔn)； e.確定二次蒸汽冷凝器的結(jié)構(gòu)并計(jì)算冷凝器的尺寸。 圖2-1 雙效蒸發(fā)流程圖 第3章 工藝計(jì)算 3.1 物料衡算 物料衡算：為了弄清生產(chǎn)過程中原料成品及損失的物料數(shù)量，必須進(jìn)行物料衡算。本設(shè)計(jì)蒸發(fā)水量為1750Kg/h,初始固形物的含量是0.05%，終了時(shí)的含量是35%，總蒸發(fā)水量（裕量取0.1）為： W′=1750×1.1=1925 Kg/h 查文獻(xiàn)[2]得公式 ： （3-1） 代入數(shù)值得： 式中： —— 初始入料濃度，0.05％ —— 終止出料濃度，35% —— 原料液流量(Kg/h) W′ —— 總蒸發(fā)量(Kg/h) 總蒸發(fā)量W應(yīng)等于各效蒸發(fā)量總和： W=W1+W2 式中： —— Ⅰ效蒸發(fā)量(Kg/h) —— Ⅱ效蒸發(fā)量(Kg/h) 3.2 熱量衡算 3.2.1 熱壓泵噴射系數(shù)的計(jì)算 取表壓，查文獻(xiàn)[2]P554： ,查表得： ,查表得： 由圖查得：. 計(jì)算熱壓泵噴射系數(shù): 查文獻(xiàn)[9] （3-2） 式中: —— 高壓引射蒸汽與其絕壓絕熱膨脹到吸入低壓汁汽壓力時(shí)的焓值差 —— 低壓吸入汁汽由其絕壓絕熱濃縮到混合蒸汽的絕壓時(shí)的焓值差 代入數(shù)值得 3.2，2 Ⅰ效熱量衡算 查文獻(xiàn)[2]焓值表得： 表3-1 Ⅰ效各溫度下汽/液焓值 溫度 H（Kj/Kg） h（Kj/Kg） 80℃ 2642.3 334.94 70℃ 2624.3 293.08 65℃ 2615.5 272.14 60℃ 2606.3 251.21 表中： H—— 相應(yīng)溫度氣體的焓值 h—— 相應(yīng)溫度液體的焓值 圖3-1 Ⅰ效蒸發(fā)示意圖 由能量守恒得： 代入數(shù)值得： 整理化簡得： （1）式 —— Ⅰ效加熱量(Kg/h) —— Ⅰ效蒸發(fā)量(Kg/h) 3.2，3 Ⅱ效熱量衡算 圖3-2 Ⅱ效蒸發(fā)示意圖 查焓值表得： 表3-2 Ⅱ效各溫度下汽/液焓值 溫度 H（Kj/Kg） h（Kj/Kg） 65℃ 2615.5 272.14 60℃ 2606.3 251.21 50℃ 2587.4 209.34 45℃ 2577.8 181.41 表中： H—— 相應(yīng)溫度氣體的焓值 h—— 相應(yīng)溫度液體的焓值 由能量守恒得： 代入焓值得： 整理得： (2)式 —— Ⅱ效加熱量(Kg/h) —— Ⅱ效蒸發(fā)量(Kg/h) 3.2.4 熱壓泵的計(jì)算 圖3-3 熱壓泵結(jié)構(gòu)示意圖 （3-3） 又因=0.94，所以 聯(lián)立（1），（2）式得： 又有 整理得： 滿足要求 將該值代入（1），（2）式得： 3.3 蒸發(fā)器的設(shè)計(jì) Ⅰ效加熱蒸汽溫度80℃ Ⅰ效蒸發(fā)器中料液的沸點(diǎn)為70℃ Ⅱ效蒸發(fā)器中料液的沸點(diǎn)問50℃ 80℃-65℃=15℃ 65℃-50℃=15℃ 3.3.1 Ⅰ效傳熱面積 = 初估傳熱面積： 由 （3-4） 查文獻(xiàn)[9]：取傳熱系數(shù)W/(m℃) 取安全系數(shù)20%： 采用，長為6m的不銹鋼管為加熱管，則管數(shù)為： 根 按正三角形排列， 圖3-4 Ⅰ效排管示意圖 3.3.2 Ⅱ效傳熱面積 初估傳熱面積： 由 （3-5） 取傳熱系數(shù)W/(m℃) [6] （文獻(xiàn)[2]蒸發(fā)器的總傳熱系數(shù)表） 取安全系數(shù)20%： 采用，長為6m的不銹鋼管為加熱管，則管數(shù)為： 按正三角形排列： 圖3-5 Ⅱ效排管示意圖 3.4 蒸發(fā)器殼體內(nèi)徑的確定 公式 （3-6） 式中： D—?dú)んw內(nèi)徑，m； —管中心距，m； —橫過管束中心線的管數(shù)； —管束中心線上最外層的中心到殼體內(nèi)壁的距離。 3.4.1 Ⅰ效蒸發(fā)器殼體內(nèi)徑 由裝配圖得： D′=D+4d （3-7） D′----蒸發(fā)罐大端內(nèi)徑 d ----預(yù)熱盤管外徑，取￠32×1.5mm的管子 將數(shù)據(jù)代入公式： D′=426+4×32=554 圓整得：=600mm。 3.4.2 Ⅱ效蒸發(fā)器殼體內(nèi)徑 同上可得：D′=326+4×32=454mm 圓整得：=500mm。 3.5 各效預(yù)熱盤管圈數(shù)的計(jì)算 3.5.1 Ⅰ效預(yù)熱盤管圈數(shù)的計(jì)算 單圈預(yù)熱盤管面積為 ： （3-8） —— 預(yù)熱盤管的內(nèi)徑，mm 代入數(shù)值得: 由公式 （3-9） 得： 代入數(shù)值： 從而可得盤管圈數(shù)為： ,取整11圈 3.5.2 Ⅱ效預(yù)熱盤管圈數(shù)的計(jì)算 同理： 由公式 得： 代入數(shù)值： 從而可得盤管圈數(shù)為： ,取整14圈 3.6 分離室的計(jì)算 一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)決定分離室的高度，常采用高徑比，分離室直徑，可按蒸發(fā)體積強(qiáng)度法計(jì)算。 3.6.1 Ⅰ效分離室的計(jì)算 由文獻(xiàn)[2]附錄查得0.5MPa壓強(qiáng)蒸汽密度為1.962，所以二次蒸汽的體積流量為： 取允許的蒸發(fā)體積強(qiáng)度為1.1，取 因?yàn)椋? （3-10） 圓整得=1200 mm 所以：=1.51200=1800mm。 3.6.2 Ⅱ效分離室的計(jì)算 由文獻(xiàn)[2]附錄查得0.4MPa壓強(qiáng)蒸汽密度為1.962 所以二次蒸汽的體積流量為： 取允許的蒸發(fā)體積強(qiáng)度為1.1，取 因?yàn)? 所以：= 1.51200=1800。 3.7 泵的設(shè)計(jì)與選擇 3.7.1 拉伐爾噴嘴的計(jì)算 1.喉部直徑 （3-11） 式中： —— 工作蒸汽量（高壓引射蒸汽）（） —— 工作蒸汽的絕壓（） —— 計(jì)算到小數(shù)點(diǎn)后二位 所以： 2.喉部長度 喉部長度一般取，本次設(shè)計(jì)為了降低磨損，取。 3.出口直徑 （3-12） 式中 ： —— 工作蒸汽量（高壓引射蒸汽）（） —— 高壓引射蒸汽絕熱膨脹到汁汽壓力時(shí)的比容（） —— 高壓引射蒸汽絕熱膨脹到汁汽壓力時(shí)的焓差（） Ⅰ效汁汽溫度為，所以汁汽密度為： 4.入口直徑： 5.入口段長度：入口角度為 6.出口段長度： 噴嘴出口角一般取，角度過大時(shí)易產(chǎn)生渦汽，角度過小時(shí)，過長產(chǎn)生摩擦損失，故本次設(shè)計(jì)取出口角為。 3.7.2 泵體的基本尺寸 1.混合室長度 泵體混合室長度是指從噴嘴出口到泵體喉部的距離，此長度直接影響值和混合汽的背壓。當(dāng)過長時(shí)射流面積增加，混合室汽量增多，容易引起汁汽倒灌入熱壓泵中，不能正常工作，背壓不能滿足要求，當(dāng)過短時(shí)，蒸汽射流短，造成混合汽量不足，影響到蒸汽量的消耗。 時(shí) 喉部直徑： （3-13） 式中 ： —— 吸入低壓汁汽 —— 混合汽的背壓 因?yàn)楸皿w喉部直徑， （3-14） 式中： —— 混合室錐形母線與水平線的夾角， 2.混合室入口直徑： 混合室錐角為，其入口直徑按其與拉伐爾噴嘴所構(gòu)成的環(huán)形空間截面積應(yīng)等于汁汽吸入管的截面積，從而使汽速變化不大，依此確定混 合室入口直徑。 3.喉部直徑 ，因?yàn)楹聿繛閳A柱形，長度為， 取 3.7.3 擴(kuò)壓室的設(shè)計(jì)計(jì)算 擴(kuò)壓角為，出口直徑 擴(kuò)壓室長度： 按汽速為來決定正汽管直徑： （3-15） 時(shí)， 正汽管直徑： 3.8 預(yù)熱器的設(shè)計(jì) 擬定將的中草藥經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱至，使用的雙效汁汽提供熱源，以充分利用熱能。 傳熱量： 對(duì)數(shù)平均溫差： 傳熱面積： 選用不銹鋼管，則管長為： 采用單層盤管，內(nèi)徑取。 取預(yù)熱器直徑為，壁厚取為。選取，的標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭作為上下封頭，其曲面高度為，直邊高度為，封頭以焊接方式與預(yù)熱器的筒體連接。 預(yù)熱器的高度： 則有： 所以： 取預(yù)熱器高為1270mm。 3.9 冷凝器的設(shè)計(jì) 3.9.1 混合冷凝器處理的蒸汽量 （一）熱量 進(jìn)入冷凝器后的蒸汽量為： (二)冷凝器所需冷卻的熱量： 進(jìn)入冷凝器的蒸汽的溫度50℃，出去的水的溫度溫度為45℃， 進(jìn)入冷凝器的冷卻水的溫度15℃，出去的水的溫度溫度為45℃。 K=1200W/(㎡·℃) 冷凝管的傳熱面積： 選用不銹鋼管，其管長為3m： 管子根數(shù)：圈 3.9.2 冷凝器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 采用隔板式列管換熱器，隔板厚度為4㎜ 查的管內(nèi)徑為32㎜時(shí)管間距為40㎜，隔板兩側(cè)的管間距為52㎜，隔板兩側(cè)的管子數(shù)為23、23根，按正三角形排列，排管得冷凝器的內(nèi)徑：圓整后為400㎜。 （四）冷凝器封頭，采用標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭 K=0.9 3.9.3 冷凝器壁厚校核 假設(shè)厚度取。 筒體外徑： 臨界長度： 故該圓筒屬于短圓筒。 根據(jù)圖算法，由文獻(xiàn)[1]頁圖4－6上查得 則 所以所取壁厚滿足要求。 3.10 泵的設(shè)計(jì)與選擇 3.10.1 離心泵的設(shè)計(jì)與選擇 （1） 選用ZW （2） 選用ZW 3.10.2 真空泵的選擇與設(shè)計(jì) 冷凝器的蒸汽量沒有完全被冷卻，有一部分不凝氣量，有冷凝器設(shè)計(jì)計(jì)算中的不凝氣量計(jì)算： 則： （3-16） 式中： —— 被冷凝蒸汽量（）， —— 不凝氣量（） 以上所示為抽出蒸汽在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積 由： （3-17） 查表得45℃時(shí)飽和蒸汽壓為 標(biāo)準(zhǔn)狀況下 選用真空泵為ZW。 3.11 管路設(shè)計(jì)計(jì)算 3.11.1 矩形管道設(shè)計(jì) 根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，此矩形通道之高徑比為2∶1最好，即：，取汽速為 1. Ⅰ效矩形管道設(shè)計(jì) （3-18） 其中 解得： 2. Ⅱ效矩形管道設(shè)計(jì) 其中 解得 為制造方便，取每一效的矩形通道的寬均為185mm，高均為370mm。 3.11.2 汁汽管設(shè)計(jì) 1. Ⅰ效至Ⅱ效汁汽管 汽速： 蒸汽量： 蒸汽密度： 管子直徑 2 . 預(yù)熱器至冷凝器汁汽管 汽速： 蒸汽量： 蒸汽密度： 管子直徑 3物料管設(shè)計(jì) 汽速： a. 進(jìn)Ⅰ效蒸發(fā)罐的物料管的設(shè)計(jì) 物料流量： 選取的不銹鋼管 b. Ⅰ效至Ⅱ效蒸發(fā)罐的物料管的設(shè)計(jì) 物料流量： 選取的不銹鋼管 3. 上、下不凝氣管 上、下不凝氣管出口的位置距筒體上管板邊緣30mm處，下不凝氣管出口位置在距筒體下管板200mm處。 選取的不銹鋼管 3.11.3 冷凝水出口管 冷凝水總量 汽速： 選取的不銹鋼管，位置距筒體下管板邊緣30mm處，且符合化工設(shè)備焊接設(shè)計(jì)要求。 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)的主要目的就是為了節(jié)能，提高經(jīng)濟(jì)性，減少蒸汽的浪費(fèi)，以往中藥廠的蒸發(fā)設(shè)備，蒸發(fā)1Kg水所需要的生蒸汽大約也要1Kg。對(duì)于蒸發(fā)水量1750Kg/h的中藥廠的蒸發(fā)，采用雙效蒸發(fā)，蒸發(fā)1Kg水所需要的生蒸汽大約為： G/F=755.72/1927.75=0.392，和以前的蒸發(fā)設(shè)備相比較，節(jié)省了生蒸汽的消耗量，在蒸發(fā)設(shè)備還采用了熱能壓縮泵，預(yù)熱器，冷凝器等設(shè)備，這些設(shè)備都能起到節(jié)能作用，本次設(shè)計(jì)采用的間壁式冷凝器也可以起到節(jié)能效果： 1. 節(jié)省電力，若用水利噴射器實(shí)現(xiàn)真空所用的泵需要提供一個(gè)大功率的電機(jī)。 2. 節(jié)約水資源，我國的水資源，在一些地方已經(jīng)很短缺了，采用間壁式冷凝器能減少水資源的浪費(fèi)。 3. 減少了污水的排放，有助于環(huán)保。 采用熱能壓縮器節(jié)能的途徑是利用二次蒸汽去給下一效進(jìn)行加熱，這樣可以減少生蒸汽的消耗，實(shí)現(xiàn)了節(jié)約能源的效果。 附錄 1 Ⅰ效蒸發(fā)罐 附錄 2 Ⅰ效分離器 附錄 3 熱壓泵 參 考 文 獻(xiàn) [1] 鄭津洋，董其伍，桑芝富主編.過程設(shè)備設(shè)計(jì)[M].第2版.北京化學(xué)出版社教材出版中心發(fā)行，2005.7 [2] 夏清等主編.化工原理[M].天津大學(xué)出版社，2005.1 [3] 劉道德等主編.化工設(shè)備的選擇與工業(yè)設(shè)計(jì)[M].湖南。中南工業(yè)大學(xué)出版社.1996.6 [4] 賀匡國主編.華工容器及設(shè)備簡明設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].化學(xué)工業(yè)出版社。2002.1 [5]齊齊哈爾大學(xué)輕工學(xué)院編.乳品工廠設(shè)計(jì)及設(shè)備設(shè)計(jì)計(jì)算[M]。 [6] 夏清，陳常貴.化工原理 [M].天津大學(xué)出版社.天津,2005:310.319-322. [7] 周志安，尹華杰，魏新利.化工設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ) [M].化學(xué)工業(yè)出版社.北京,1996.137-140. [8] 天津大學(xué)等院校.化工容器及設(shè)備.化學(xué)工業(yè)出版社[M].北京，1985.237-241. [9] 張淑榮，王守發(fā)．化工制圖[M].延邊大學(xué)出版社.延吉，1995.41-43. [10] 白忠喜.化工容器與設(shè)備設(shè)計(jì)指南[M].東北師范大學(xué)出版社,長春,1995.125-128. [11] A.V. Krestinin, V. N. Smirnov, and I. S. Zaslonko, "Kinetic model of decomposition of Fe(CO)5 and condensation of iron behind a shock wave, "phys . Fiz., 9, 418 (1990). [12] D. E. Jensen” Condensation modeling for highly supersaturated vapours: Application to iron”J chem.. $oc Faraday Trans. H,76,1494 (1980). 致 謝 本次設(shè)計(jì)結(jié)束之際，在此謹(jǐn)以最誠摯的心情向指導(dǎo)老師張文忠表示我崇高的敬意和由衷的感謝。 本次設(shè)計(jì)是在張老師的悉心指導(dǎo)下完成的。張老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度和淵博的知識(shí)，使我受益匪淺。在整個(gè)設(shè)計(jì)期間，張老師誨人不倦的指導(dǎo)以及在設(shè)計(jì)中提出的寶貴意見，給予我極大的鼓舞和幫助。面對(duì)即將步入社會(huì)的我，這段日子將會(huì)在我人生的道路中產(chǎn)生重要的指導(dǎo)意義。 同時(shí)，感謝所有在本設(shè)計(jì)完成期間給我提供無私幫助的同學(xué)。在他們熱情的幫助下，通過不斷地努力和改正，我最終順利的完成了本次設(shè)計(jì)。 最后，向給予我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)再一次表示我衷心的感謝！謝謝大家！