麥芽糊精工藝計(jì)算模板

1、.第4章 工藝計(jì)算4.1 物料衡算已知：糊精收率（商品淀粉轉(zhuǎn)化率）96%；糊精DE=18；淀粉含水量：14%；理論絕干淀粉轉(zhuǎn)化為絕干糊精轉(zhuǎn)化率：102%；實(shí)際轉(zhuǎn)化率：96%；日產(chǎn)糊精：333.33（一年按300天計(jì)算）；糊精含水量：5%；損失：6%4.1.1 調(diào)漿工段根據(jù)調(diào)乳水溫15.5查表：淀粉乳濃度：32%；密度：1169.6kg/m3；CaCl2用量：0.15%；10%CaCl2溶液濃度：1083.5 kg/m3Na2CO3用量：1.8kg/t淀粉乳；10%Na2CO3溶液濃度：1102.9 kg/m3耐高溫-淀粉酶用量：0.6kg/t干淀粉pH：5.56.0。（1）日處理絕干淀粉量=

2、=310454.41kg（2）日處理濕淀粉量=360993.5 kg（3）淀粉乳重=970170.03 kg（4）淀粉乳體積=829.49m3（5）CaCl2用量=淀粉乳重×0.15%=970170.03×0.15%=1455.26 kg（6）10% CaCl2用量=14552.6kg（7）10% CaCl2體積=13.43 m3（8） Na2CO3用量=1746.31kg（9）10% Na2CO3用量=17463.1kg（10）10% Na2CO3體積=15.83 m3（11）加酶量=日處理絕干淀粉量×0.6×10-3310454.41×0.

3、6×10-3186.27kg（12）加水量=970170.03-310454.41=659715.62kg（13）固形物量=日處理絕干淀粉量+ CaCl2用量+ Na2CO3用量+加酶量=310454.41+1455.26+1746.31+186.27=313842.25kg（14）料液量=淀粉乳重+10% Na2CO3用量+10% CaCl2用量+加酶量 =970170.03+14552.6+17463.1+186.27=1002372kg（15）錘度（DS）=31.31%4.1.2 液化工段工藝參數(shù)：蒸汽噴射壓力：4.0 kg/m3蒸汽溫度：142.8淀粉乳比熱：0.9kcal/

4、kg·飽和蒸汽比熱：1kcal/kg·汽化潛熱：511.24 kcal/kg·一噴溫度：105±1二噴溫度：125±1液化液比重：1106kg/ m3熱量損失：3%物料損失：1%淀粉乳初溫：50液化后化學(xué)增重：102%一次噴射：（16）所需熱量Q1=CM（t1-t2）=0.9×料液量×（105-50）=0.9×100237.2×55=49617414kcal/kg（17）所需蒸汽量D1=90371.21kg（18）蒸汽實(shí)量=所需蒸汽量D1×（1+0.03）=93082.35kg（19）料液量=蒸

5、汽實(shí)量+料液量（14）=1095454.35kg二次噴射：（20）所需熱量Q2=CM（t2-t3）=料液量（19） ×0.9×（125-105）=19718178.3kcal/kg （21）所需蒸汽量D2=37271.62kg（22）蒸汽實(shí)量=D2×（1+0.03）=38389.77kg（23）料液量=料液量（19）+ 蒸汽實(shí)量=1095454.35+38389.77=1133844.12kg（24）液化過程蒸汽噴射量=蒸汽實(shí)量（18）+蒸汽實(shí)量（22）=131472.12kg（25）錘度（DS）=27.68%閃蒸：（26）釋放熱量Q放=G二噴物料×C水

6、×（t2-t0）113384.412×4.1868×（125-100）118679464 kcal/kg（27）自蒸發(fā)水量=52550.24kg4.1.3 過濾糖損失：0.5%，固形物損失：0.5%（28）糖量=固形物量×18%=31384.225×0.18=56491.61kg（29）糖損失量=56491.61×0.5%=28.25g （30）固形物損失=313842.25×0.5%=156.92kg（31）固形物量=313842.25-28.25-156.92=313657.08kg（32）料液量=料液量（23）糖損失量

7、-固形物損失-自蒸發(fā)水量 =1133844.12-28.25-156.92-52550.24=1081108.71kg（33）錘度（DS）= =29.01%（34）溶劑量=1081108.71-313657.08=767451.63kg4.1.4 精制一次脫色：依據(jù)：加舊炭0.5%，固形物損失0.5%，固形物糖損失0.5%（35）加炭量=固形物量（31） ×0.5%=313657.08×0.5%=1568.29kg（36）固形物量=313657.08+1568.29=315225.37kg（37）物料總量=料液量（32）+加炭量=1081108.71+1568.29=108

8、2677.0kg（38）體積=967.54m3 （39）實(shí)際固形物量=固形物量（36） ×（1-1%）=312073.12kg（40）洗水量=（實(shí)際固形物量+溶劑量）×1%=10795.25kg（41）過濾后料液量=洗水量+溶劑量+實(shí)際固形物量 =10795.25+767451.63+312073.12=1090320.01kg（42）錘度（DS）=28.62%（43）實(shí)際還原糖量=（糖量-糖損失）×（1-0.5%）=56181.04kg二次脫色：（44）加炭量=實(shí)際固形物量×0.5%=312073.12×0.5%=1560.37kg（45）固

9、形物量=312073.12+1560.37=313633.49kg（46）物料總量=過濾后料液量+加炭量=1090320.0+1560.37=1091880.37kg（47）實(shí)際固形物量=實(shí)際固形物量（39） ×（1-1%）=308952.39kg（48）洗水量=（實(shí)際固形物量+溶劑量+洗水量（40）×1% =（308952.39+767451.63+10795.25） ×1%=10871.99kg（49）過濾后料液量=洗水量（48）+溶劑量+實(shí)際固形物量+洗水量（40） =10871.99+767451.63+308952.39+10795.25=1098071

10、.26kg（50）實(shí)際還原糖量=56181.04×0.995=55900.13kg（51）錘度（DS）=28.14%4.1.5 離子交換進(jìn)料濃度：28.14%出料電導(dǎo)率100精制工段的料液損失：1.5%（52）離交后的糖量=實(shí)際還原糖量（50） ×0.985=55900.13×0.985=55061.63kg（53）離交后固形物量=實(shí)際固形物量（47） ×0.985=308952.39×0.985=304318.10kg（54）DE（%）=18.09%（55）含水量=1098071.26-308952.39=789118.87kg（56）洗水量

11、=（含水量+離交后固形物量）×1%=（789118.87+302773.34）×1%=10918.92kg（57）料液量=含水量+離交后固形物量+洗水量=1104355.89kg（58）錘度（DS）=27.56%4.1.6 蒸發(fā)濃縮進(jìn)料濃度：27.56%出料濃度：50%固形物無損失（59）料液量=608636.2kg（60）含水量=料液量-離交后固形物量=304318.10kg（61）蒸發(fā)水量=含水量（55）+洗水量-含水量（60）=495719.69kg4.1.7 噴霧干燥進(jìn)料濃度：50%出料濃度：95%固形物損失：2.5%（62）固形物量=離交后固形物量×（1

12、-2.5%）=304318.10×0.975=296710.15kg（63）產(chǎn)品量=312326.47kg（64）產(chǎn)品實(shí)際得率=95.57%4.2 熱量衡算4.2.1 蒸發(fā)工段由于蒸發(fā)水量不是很大，故采用四效逆流降膜式蒸發(fā)器，用總物料量橫算確定總蒸發(fā)量。公式：W=F×（1-）第一效加熱蒸汽溫度為120.2，查表得絕對壓強(qiáng)為200kPa。末效冷凝器溫度為60.1，查表得絕對壓強(qiáng)為20kPa。進(jìn)料量F=46014.83kg/h總蒸發(fā)量及各效蒸發(fā)水量計(jì)算W=F×（1-）=4583.844×（1-）=20651.46kg/h假設(shè)各效蒸發(fā)水量相同，即：W1=W2=

13、W3=W4=5162.86kg/h計(jì)算各效排液濃度X1=0.5X2=0.42X3=0.36X4=0.31計(jì)算各效蒸汽壓強(qiáng)：假設(shè)蒸汽通過各效壓強(qiáng)降相等Pi=45 kPaP1=200-45=155 kPaP2=155-45=110 kPaP3=110-45=65 kPa由Tk=60.1得知最后一效二次蒸汽溫度T4=61.1，查表得：P4=21.56 kPa查表得：T1'=112.05，T2'=102.05，T3'=87.75，T4'=61.1各效沸點(diǎn)升高計(jì)算，由經(jīng)驗(yàn)公式：i=1.78Xi+6.22Xi2 得各效沸點(diǎn)升高T1=120.2， T2=111.05， T3=

14、101.05， T4=86.75查表得：r1=2204.6kJ/kg r1'=2226.8kJ/kg r2=2229.4kJ/kg r2'=2253.2kJ/kg r3=2255.7kJ/kg r3'=2288.6kJ/kg r4=2291.0kJ/kg r4'=2351.6kJ/kg各效沸點(diǎn)和有效溫差計(jì)算公式：Cp0=1.6×糖的百分比+C水×水的百分比T0=60，Cpw水=4.178kJ/kg·Cp0=1.6×0.2756+4.178×0.7244=3.47kJ/（kg）Cp2=1.6×0.42+4

15、.178×0.58=3.10 kJ/（kg）Cp3=1.6×0.36+4.178×0.64=3.25 kJ/（kg）Cp4=1.6×0.31+4.178×0.69=3.38kJ/（kg）一效：t1=T1'+1'=112.05+2.45=114.5二效：t2=T2'+2'=102.05+1.84=103.89三效：t3=T3'+3'=87.75+1.45=89.20四效：t4=T4'+4'=61.10+1.15=62.25有效溫差t1=T1-t1=120.2-114.5=5.7 t2

16、=T2-t2=111.05-103.89 =7.16t3=T3-t3=101.05-89.20=11.85 t4=T4-t4=86.75-62.25=24.5t=t1+t2+t3+t4=5.7+7.16+11.85+24.5=49.21對各效焓平衡得Dr1=（F-W2-W3-W4）Cp2（t1-t2）+W1r1W1r2=（F-W3-W4）Cp3（t2-t3）+W2r2W2r3=（F-W4）Cp4（t3-t4）+W3r3W3r4=FCp0（t4-t0）+W4r4代入數(shù)值解得：W1=5510.99kg/h，W2=4666.96kg/h，W3=4599.83kg/h，W4=4328.52kg/h D

17、=6050.16kg/h求傳熱面積：（取K=2000W/（m2）S1=325.00m2S2=238.33m2S3=123.39m2S4=59.74m2相對偏差s=1=13%，故進(jìn)行第二次核算重新分配有效溫差S=131.78m2t1'=14.06， t2'=12.95t3'=11.10， t4'=11.11t'= 14.06+12.95+11.10+11.11=49.22重新核算各效濃度及各沸點(diǎn)升高X1=0.5X2=0.39X3=0.34X4=0.30由經(jīng)驗(yàn)公式i=1.78Xi+6.22Xi2，得各效沸點(diǎn)升高1，=1.78×0.56.22

18、5;0.522.452，=1.78×0.396.22×0.3921.643，=1.78×0.346.22×0.3421.324，=1.78×0.306.22×0.3021.09重新核算各效加熱蒸汽溫度，二次蒸汽溫度及各效沸點(diǎn)T1=120.2， t1=T1-t1'=120.2-14.06=106.14， T1'=t1-1'=103.69T2=102.69，t2=T2-t2'=102.69-12.95=89.74， T2'=t2-2'=88.10T3=87.1， t3=T3-t3'=

19、87.10-11.10=76， T3'=t3-3'=74.68T4=73.68， t4=T4-t4'=73.68-11.11=62.57， T4'=t4-4'=61.48查表得：r1=2204.6kJ/kg r1'=2248.81kJ/kg r2=2283.55kJ/kg r2'=2287.70kJ/kg r3=2290.12kJ/kg r3'=2320.25kJ/kg r4=2322.59kJ/kg r4'=2351.64kJ/kg各效沸點(diǎn)和有效溫差計(jì)算公式：Cp0=1.6×糖的百分比+C水×水的百分

20、比T0=60，Cpw水=4.178kJ/kg. Cp0=1.6×0.2756+4.178×0.7244=3.47 kJ/（kg·）Cp2=1.6×0.39+4.178×0.61=3.17 kJ/（kg）Cp3=1.6×0.34+4.178×0.66=3.30kJ/（kg）Cp4=1.6×0.30+4.178×0.70=3.40kJ/（kg）將以上數(shù)值帶入焓平衡方程解得：W1=6540.20kg/h， W2=5337.40kg/h， W3=4445.46kg/h，W4=4216.05kg/h D=7426.

21、34kg/h求傳熱面積：（取K=2000W/（m2）S1=161.73m2S2=146.15m2S3=152.94m2S4=129.08m2相對偏差s=1=13%，故進(jìn)行第三次核算。重新分配有效溫差S=148.28m2t1''='=15.34， t2''=12.76t3''=11.45， t4''=9.67t''= 15.34+12.76+11.45+9.67=49.22重新核算各效濃度及各沸點(diǎn)升高X1=0.5X2=0.40X3=0.34X4=0.30由經(jīng)驗(yàn)公式：i=1.78Xi+6.22Xi2 得各效沸點(diǎn)

22、升高1，=1.78×0.56.22×0.522.452，=1.78×0.406.22×0.6021.713，=1.78×0.346.22×0.3421.324，=1.78×0.306.22×0.3021.09重新核算各效加熱蒸汽溫度，二次蒸汽溫度及各效沸點(diǎn)T1=120.2， t1=T1-t1''=120.2-15.34=104.86， T1'=t1-1'=102.41T2=101.41， t2=T2-t2''=101.41-12.76=89.65， T2'=t

23、2-2'=87.94T3=86.94， t3=T3-t3''=86.94-11.45=76.49， T3'=t3-3'=75.17T4=74.17， t4=T4-t4''=74.17-9.67=65.5， T4'=t4-4'=64.41查表得：r1=2204.6kJ/kg r1'=2252.13kJ/kg r2=2254.73kJ/kg r2'=2288.09kJ/kg r3=2290.51kJ/kg r3'=2319.10kJ/kg r4=2321.44kJ/kg r4'=2344.80k

24、J/kg各效沸點(diǎn)和有效溫差計(jì)算公式：Cp0=1.6×糖的百分比+C水×水的百分比T0=60，Cpw水=4.178kJ/kg. Cp0=1.6×0.27564.178×0.7244=3.47kJ/（kg）Cp2=1.6×0.40+4.178×0.60=3.15kJ/（kg）Cp3=1.6×0.34+4.178×0.66=3.30 kJ/（kg）Cp4=1.6×0.30+4.178×0.70=3.40kJ/（kg）將以上數(shù)值帶入焓平衡方程解得：W1=6220.92kg/h W2=5444.50kg/

25、h W3=4704.99kg/hW4=4283.59kg/h D=7041.39kg/h求傳熱面積：（取K=2000W/（m2）S1=140.55m2S2=152.67m2S3=151.27m2S4=156.88m2相對偏差s=13%，故進(jìn)行第四次核算重新分配有效溫差S=149.39m2t1'''=14.43， t2'''=13.04t3'''=11.59， t4'''=10.15t'''=14.43+13.04+11.59+10.15=49.21重新核算各效濃度及各沸點(diǎn)升高

26、X1=0.5X2=0.40X3=0.34X4=0.30由經(jīng)驗(yàn)公式：i=1.78Xi+6.22Xi2 得各效沸點(diǎn)升高1，=1.78×0.56.22×0.522.452，=1.78×0.406.22×0.4021.713，=1.78×0.346.22×0.3421.324，=1.78×0.306.22×0.3021.09重新核算各效加熱蒸汽溫度，二次蒸汽溫度及各效沸點(diǎn)T1=120.2， t1=T1-t1'''=120.2-14.43=105.77， T1'=t1-1'=103.2

27、2T2=102.22， t2=T2-t2'''=102.22-13.04=89.28， T2'=t2-2'=87.57T3=86.57， t3=T3-t3'''=86.57-11.59=74.98， T3'=t3-3'=73.66T4=72.66， t4=T4-t4'''=72.66-10.15=62.51， T4'=t4-4'=61.42查表得：r1=2204.6kJ/kg r1'=2250.3kJ/kg r2=2252.63kJ/kg r2'=2288.9

28、8kJ/kg r3=2291.40kJ/kg r3'=2322.64kJ/kg r4=2324.98kJ/kg r4'=2351.78kJ/kg各效沸點(diǎn)和有效溫差計(jì)算公式：Cp0=1.6×糖的百分比+C水×水的百分比T0=60，Cpw水=4.178kJ/kg. Cp0=1.6×0.2756+4.178×0.7244=3.47kJ/（kg）Cp2=1.6×0.40+4.178×0.60=3.15 kJ/（kg）Cp3=1.6×0.34+4.178×0.66=3.30 kJ/（kg）Cp4=1.6

29、15;0.30+4.178×0.70=3.40 kJ/（kg）將以上數(shù)值帶入焓平衡方程解得：W1=6268.12kg/h， W2=5423.11kg/h， W3=4689.92kg/h，W4=4367.20kg/h D=7142.64kg/h求傳熱面積：（取K=2000W/（m2）S1=151.56m2S2=150.39m2S3=148.91m2S4=149.21m2相對偏差s=1=13%取傳熱面積為152m2蒸汽的經(jīng)濟(jì)程度為：W/D=20651.46/7142.64=2.89即1kg蒸汽可蒸發(fā)2.89kg水。該工程蒸汽消耗總量=7142.64×24=171423.36kg

30、4.2.2 噴干工段 （1）蒸發(fā)量W=G（X1-X2）X1=1， X2=0.05G=G1（1-W1）=304318.10×（1-50%）/24=6339.96kg絕干料/hW=G（X1-X2）=6339.96×（1-0.05）=6022.96kg水分/h（2）新鮮空氣消耗量L=，由圖53查出當(dāng)t0=20，0=60%時(shí)，H0=0.012kJ/kg絕干氣由空氣離開干燥器時(shí)t2=45， 0=30%時(shí)，H2=0.022kJ/kg絕干氣L=602296kg絕干氣/h新鮮空氣消耗量為L0=602296×（1+0.012）=609523.55kg新鮮空氣/h（3）風(fēng)機(jī)的風(fēng)量V，

31、V=LHH=（0.773+1.244H0）×=（0.773+1.244×0.012）×=0.85m3新鮮濕空氣/kg絕干氣V=LH=602296×0.85=509332.61 m3新鮮濕空氣/h（4）預(yù)熱器中消耗的熱量QpQp=L（I1-I0）當(dāng)t0=20，0=60%時(shí)，查得I0=43kJ/kg絕干氣，空氣離開預(yù)熱器時(shí)t1=90，H1=H0=0.012 kJ/kg絕干氣，查得I1=115kJ/kg絕干氣.故Qp=602296×（115-43） =43365312KJ/h（5）向干燥器補(bǔ)充的熱量QD由空氣離開干燥器時(shí)t2=45， 0=30%時(shí)，H

32、2=0.022kJ/kg絕干氣由圖53查出I1=158kJ/kg絕干氣QD= L（I2-I1）+G（I2，+I1，）+QL= L（I2-I1）+GCm（2-1）+QL=602292×（158-115）+6339.96×3.28×（60-20）+1.2×3600=26734850.75kg/h（6）干燥系統(tǒng)消耗的總熱量QQ=QP+QD=43365312+26734850.75=70100162.75kJ/h（7）干燥器系統(tǒng)的熱效率=22.12%4.2.3 各工段耗氣耗熱計(jì)算（1）調(diào)乳：15.550Q=CMt=0.9×970170.03×

33、（50-15.5）=30123779.43kcalD=51366.62kg（2）一噴：50105Q=CMt=0.9×1002372×（105-50）=49617414kcalD=93082.36KG（3）二噴：105125Q=CMt=0.9×1095454.35×（125-105）=19718178.3kcalD=38389.77kg（4）濃縮前預(yù)熱熱：5060Q=CMt=0.9×1104355.89×（60-50）=9939203.01kcalD=17233.48kg（5）蒸發(fā)濃縮：60120.2Q=CMt=0.9×110

34、4355.89×（120.2-60）=59834002.12kcalD=115444.74kg（6）噴霧干燥：120.2 183.8Q=CMt=0.9×608636.20×（183.8-120.2）=34838336.09kcalD=64978.06kg4.3 水平衡計(jì)算4.3.1 該工程中所有用水的項(xiàng)目（1）調(diào)水乳用水（2）配制氯化鈣用水（3）配制碳酸鈉用水（4）液化液冷卻用水（5）板框過濾洗滌用水（6）離子交換柱用水（7）蒸發(fā)汁氣冷凝水（8）其它生活用水4.3.2 用水量計(jì)算調(diào)淀粉乳用水659715.62kg調(diào)氯化鈣用水13097.34kg碳酸鈉用水量1571

35、6.79kg液化液冷卻（通過板框換熱器降溫）用水：Q=0.9×（1133844.12-53528.94）×（95-60）=34029928.2kg設(shè)汽冷卻初溫為20，Q=CM水t得M水=203625.71kg板框過濾用水量=10769.02+10809.67=21578.69kg離子交換用水：用量約占物料每小時(shí)流量23倍即：1104355.89×2.5/24=115037.07kg濃縮后汁汽冷卻用水濃縮后汽冷卻用水：二次蒸汽量（7142.64）二次蒸汽熱焓（625.33Kcal）二次蒸汽冷凝焓（66.5Kcal/Kg） 冷卻水出口溫度（60）冷卻水進(jìn)口溫度（20）

36、水的比熱（1Kcal/（Kg·）W=D（i-i0）/c（tk-tw）=99788.04kg/h自循環(huán)W=99788.04×24=2394912.91kg設(shè)備洗滌用水：設(shè)備每天用水為淀粉乳的5%即：970170.03×5%=48508.50kg總洗滌用水=21578.69+115037.07+48508.50=185124.26kg生活用水：約占物料的2%共計(jì)：1091776.67×2%=21835.53kg三大平衡計(jì)算結(jié)果：表4-1 物料衡算結(jié)果項(xiàng)目錘度（%）固形物量（kg）含水量（kg）物料量（kg）體積（m3）密度（kg/ m3）調(diào)漿31.31313

37、842.25688529.751002372.0857.021169.6液化27.68313842.251100001.871133844.121013.261119過濾29.01313657.081047451.631081108.71977.491106一脫28.62312073.12778246.881090320.0-二脫28.14308952.39199145.131098071.26-離交27.56304318.10789118.871104355.89-蒸發(fā)50.00304318.10304318.10608636.20-干燥95.00296710.1515616.3231232

38、6.47-表4-2 熱量衡算結(jié)果項(xiàng)目溫度 （）壓力（kg/ m3）耗氣量（kg）調(diào)漿500.125851366.62一次噴射1051.23293082.36二次噴射1252.36738389.77濃縮前預(yù)熱熱量600.203117233.48蒸發(fā)濃縮120.22.040115444.74噴霧干燥加熱183.811.064978.06表4-3 水平衡計(jì)算結(jié)果項(xiàng)目耗水量（kg）調(diào)漿用水659715.62液化冷卻水203625.71濃縮后支汽冷卻用水2394912.91設(shè)備洗滌用水48508.5生活用水21835.53*;第5章 設(shè)備選型5.1 蒸發(fā)罐的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由蒸發(fā)工段物料、汽平衡的計(jì)算可得，本次

39、設(shè)計(jì)的蒸發(fā)罐為四效等面積降膜蒸發(fā)器，每效傳熱面積為152m2。5.1.1 管子的選擇與排列5.1.1.1 規(guī)格的選擇管子的直徑和長度的選取對換熱器的效果和造價(jià)由直接的影響。在條件不變的前提下，管徑越小越有利于傳熱，但管徑過小會(huì)給清洗和安裝維修帶來困難。綜合考慮下，本設(shè)計(jì)采用40×2，長8m的不銹鋼管材料為Crl8Ni9Ti（CB2270-84）管子長徑比L/D=8000/36=222100合格。5.1.1.2 管子的排列管子在管板上排列有三重形式:正方形、正三角形、同心圓排列，因?yàn)樵诙ü馨迕娣e上三角形排列最多，因此選擇正三角形排列。（1）各效的布管數(shù)為安全起見F1=F×1.

40、2 n=F1/DL=152×1.2/（3.14×0.036×8）=215.7根，取216根（2）管心距的確定管板孔徑與中心距：設(shè)管子的外徑為do，相鄰的管中心距為a ，令A(yù)o為一根管子的外截面（等于管板板孔截面）。為相當(dāng)一根管子的管板面積，則有：，若以結(jié)構(gòu)系數(shù)Co表示全部孔徑的面積和裝管部分的總面積的比率；當(dāng)管板數(shù)為n時(shí)，則有Co，可得：0.907/CoCo隨管徑的增大而稍微增大，它表示管子排列的緊湊程度，同時(shí)考慮脹管時(shí)管板的穩(wěn)定性與蒸汽的流通面積，在現(xiàn)代的蒸汽罐中， Co=0.500.55， 為了使加熱室結(jié)構(gòu)緊湊，常采用較大值，取Co=0.55，則a=1.285

41、do=1.285×40=50mm，取50mm。5.1.2 各殼體內(nèi)徑確定D1=a（n0I）+4d0式中 a相鄰兩管中心距，mm；nc管束中心線上的管數(shù)；d0管徑，mm。nc=1.1（300）0.5=16.94根，取17根D1=52×（17-1）+4×40=960mm，取1000mm5.1.3 殼體壁厚的確定與校驗(yàn)殼體材料山經(jīng)濟(jì)取lCrl8Ni9Ti（CB2270-84），設(shè)計(jì)的溫度為110.9，設(shè)壓力為2kg/cm2，假設(shè)屬于短圓筒5.1.3.1 壁厚的確定:殼體材料由經(jīng)驗(yàn)選為 l Crl8Ni9Ti，由公式式中 S0加熱室或蒸發(fā)室壁厚mm D1圓筒內(nèi)徑mm，取1

42、300mm p操作壓力 ，取2kg/cm2 m穩(wěn)定系數(shù) ，lCrl8Ni9Ti制成殼體m=3 H管體長度 ，取8000mm E彈性模數(shù) ，取l.94×lO6kg/cm2 C1腐蝕裕度，由介質(zhì)對材質(zhì)的均勻腐蝕速率與容器設(shè)計(jì)壽命決定，即C1=K2·由于材質(zhì)是不銹鋼，則腐蝕速率K2=0，即C1=0C2鋼板負(fù)偏差，般C2=0.31mm，取0.3mm將已知數(shù)據(jù)代入公式：，取20mm5.1.3.2 計(jì)算臨界長度 （LCr）及校驗(yàn)由化工容器得：LCr=l.l7D1×（D0/S0）0.5 式中： D1殼體內(nèi)徑 S0計(jì)算出的璧厚LCr=1.17×1000×（10

43、00/17）0.5=8973.49mm8000mm與假設(shè)相符各效外徑為D=D1+2S=1000+2×18=1036mm5.1.3.3 確定封頭結(jié)構(gòu)尺寸（1） 均采用橢圓型標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)頭假?zèng)]橢圓型封頭的計(jì)算壁厚與筒體壁厚相等，即=21mm，則計(jì)算壁厚t=170.3=16.7mm（2） 封頭高度D/4得H=1000/4=250mm（3）橢圓封頭當(dāng)量直徑R1選標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭，其Di/zhi=2查化工容器P120表5-l得K=0.9Ri=0.9×700=630mm（4）封頭內(nèi)物料分配裝置物料的分配裝置是降膜式蒸發(fā)器很重要的部件，它直接影響每根蒸發(fā)管內(nèi)物料分配的均勻度和成膜好壞，本設(shè)計(jì)采用了

44、折流分配結(jié)構(gòu)，物料從進(jìn)料管進(jìn)入蒸發(fā)器封頭，再進(jìn)入分配盤落至分配管上，最后落到列管的管板上。這種結(jié)構(gòu)的成膜裝置具有物料分配均勻，加工制造簡單，清洗方便的優(yōu)點(diǎn)。5.1.4 管板厚度的確定管板厚度取決于下列條件：在脹管時(shí)能良好地調(diào)定管子；承受預(yù)定壓力時(shí)，不銹鋼不影響相鄰管板管型而引起脹管滲漏;脹管厚能維持管板形狀而不變形；當(dāng)承受蒸汽壓力所產(chǎn)生的附加載荷作用時(shí)，其強(qiáng)度有保證。從脹管的可靠性來看，管板厚度可用最小截面積來計(jì)算。為了保證脹管后達(dá)到不滲透的要求具經(jīng)驗(yàn)，管間的截面積f不能小于最小值f最小=190mm2，管板截面積f的計(jì)算如下：f=（ad0）S （mm）式中：a相鄰管心距：52mm d0管子外徑

45、 S管板厚度則S=f/（ad0）+C 其中： C腐蝕裕度，一般取C=4mmS最小=f最小/（ad0）+C=190/（5040）+4=20mm。 板厚此計(jì)算值大，主要考慮到受熱時(shí)的內(nèi)應(yīng)力和面積的大小而采用的管子和管板之間采用不開槽脹緩，這樣可保證連接緊密可靠，又起到密封作用。5.1.5 上下不凝汽排出管（1）不凝汽的害處a據(jù)道爾頓分壓定律：P總壓=P蒸汽+P水整齊 蒸發(fā)器積存的不凝汽較多時(shí)，P不凝汽升高而P蒸汽汽下降，導(dǎo)致蒸汽穩(wěn)定下降。b由于不凝汽不發(fā)生相變，會(huì)在蒸發(fā)罐內(nèi)形成個(gè)氣帶，減少傳熱面積。 （2）不凝汽種類 a氨氣，它比蒸汽輕，停留在蒸汽上部b溶在水中的空氣比蒸汽重，停留在蒸發(fā)罐下部，所

46、以在罐的上部沒設(shè)置不凝汽管。上部、下部的不凝汽管排出管均選25×2鋼管，上部在距上管板130mm處，下部距下管板280mm處。5.1.6 冷凝水排出管直徑選擇應(yīng)保持水流速不大于0.6m/s，選取第二效計(jì)算，根據(jù)蒸汽和冷凝水質(zhì)量硫量相等，距下管板50mm處，盡量靠近管板，且符合化工設(shè)備焊接要求。W4/3600=vd=57.19mm，.取60mm5.1.7 封頭與筒體連接上封頭于筒體間連接采用快開蓋法蘭螺栓，回轉(zhuǎn)螺栓M20×100。5.1.8 支座采用支撐式支座，支撐罐體，支座尺寸按標(biāo)準(zhǔn)選取，查材料與零部件用B型，尺寸見組裝圖。5.2 分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5.2.1 直徑的確定d=，

47、式中w蒸發(fā)水分量（kg）W1=6268.12kg/h，W2=5423.11kg/h W3=4689.92kg/h，W4=4367.20kg/h 二次蒸汽的密度（kg/m3） w0蒸汽流速 （m/s） w0i=w01=1.90 m/s w02=2.23m/s w03=2.65m/s w04= 3.13m/s 代入數(shù)據(jù)：d1=0.95m d2=0.83m d3=0.72m d4=0.65m為了制造和維修方便，取 d1=d2=d3=d4=1m5.2.2 分離器入口矩形尺寸的確定根據(jù)abv=r 式中 ：a，b分別為矩形通道高寬 ，設(shè)比為 2：1 v蒸汽流速，70m/s r蒸汽體積，r1=2.14m3/

48、s r2=3.18m3/s r3=4.75m3/s r4=7.58m3/s 5.1.3 汁汽直徑的確定d=式中：vs汁汽體積流量=r為蒸汽流速一般為1230m/s，取25m/s代入數(shù)據(jù)：第6章 人員編制與經(jīng)濟(jì)核算6.1 人員配置為完成本設(shè)計(jì)生產(chǎn)任務(wù)，應(yīng)需要以下生產(chǎn)技術(shù)人員、工人、行政輔助人員，具體人數(shù)配置如表6-1、表6-2和表6-3所示。表6-1 車間生產(chǎn)定員工種班次人數(shù)合計(jì)男女預(yù)處理4118液化42112脫色4312離交41212濃縮4118維修122表 6-2 行政組織人員表部門人員部門人員行政3設(shè)備1品控2勞資1財(cái)務(wù)1文秘1表 6-3 輔助人員表工種班次人數(shù)合計(jì)男 女電工122運(yùn)輸224鍋爐工212門衛(wèi)212清潔工111食堂人員1123工廠正副廠長、車間主任各一