17th. Mar. 2015

來(lái)源：溫州古德輕工機(jī)械有限公司

多效降膜蒸發(fā)器濃縮三大平衡計(jì)算公式

提示：下列計(jì)算我們將物料定為鮮奶，處理量為5t/h。

1，下表格為查定的基本數(shù)據(jù)

名稱	一效	二效	三效	四效
進(jìn)料濃度/%	12.29	16.50	26.50	37.25

名稱	一效	二效	三效	四效
出料濃度/%	6.50	26.50	37.25	48.00

2，蒸發(fā)熱力條件

項(xiàng)目	單位	一效	二效	三效	四效
加熱蒸汽溫度	℃	80	72	64	56
牛乳沸點(diǎn)溫度	℃	73	65	57	50
有效溫差	℃	7	7	7	6
牛乳沸點(diǎn)升高溫度	℃	0.5	0.5	0.5	0.5
牛乳產(chǎn)生的二次蒸汽溫度	℃	72.5	64.5	56.5	49.5
二次蒸汽在導(dǎo)熱管中溫度損失	℃	0.5	0.5	0.5
凝結(jié)水溫度	℃	78	70	62	54
加熱蒸汽潛熱	Kcal/kg	551.5	556.1	560.8	565.5

注：1cal=4.184J

3，蒸發(fā)水量計(jì)算

設(shè)一效蒸發(fā)器的蒸發(fā)水量Wn可由進(jìn)入該效的牛乳量Gn-1、牛乳濃度Bn-1和該效出口牛乳濃度Bn求得。即Wn=Gn-1（1-Bn-1/Bn）。
一效蒸發(fā)水量=1.28t/h
二效蒸發(fā)水量=1.40t/h
三效蒸發(fā)水量=0.67t/h
四效蒸發(fā)水量=0.37t/h

4，蒸汽消耗量的計(jì)算

四效降膜蒸發(fā)器升溫耗汽量的計(jì)算因?yàn)門沸=T1，所以Q=G0C0（T沸-T1）=0
汽化耗熱量的計(jì)算 Q=W×r（kcal/h）
其中Q為汽化好熱量（kcal/h），W為汽化量也就是我們說(shuō)的蒸發(fā)水量（kg/h），r為二次蒸汽汽化潛熱（kcal/kg）。
一效汽化耗熱量=711808kcal/h
二效汽化耗熱量=785120kcal/h
三效汽化耗熱量=378885kcal/h
四效汽化耗熱量=210160kcal/h

5，加熱蒸汽量的計(jì)算

D=Q/R
其中R為加熱蒸汽的潛熱（kcal/kg）。
一效加熱蒸汽量=1291.4kg/h
二效加熱蒸汽量=1411.8kg/h
三效加熱蒸汽量=675.6kg/h
四效加熱蒸汽量=372.3kg/h

6，考慮熱損失，熱損失按5%計(jì)算的結(jié)果

一效加熱蒸汽量=1355.97kg/h
二效加熱蒸汽量=1482.4kg/h
三效加熱蒸汽量=709.38kg/h
四效加熱蒸汽量=390.18kg/h

7，工作蒸汽耗量的計(jì)算

四效降膜蒸發(fā)器蒸發(fā)系統(tǒng)，二效罐帶熱壓泵，產(chǎn)生的二次蒸汽一部分進(jìn)入三效，一部分進(jìn)入熱壓泵。
熱壓泵吸入二次蒸汽量為：Gx=W2-D3=1.4-0.67=0.73t/h
工作蒸汽壓力P0=4×10^5Pa，吸入氣體壓力P1=1.9×10^4Pa，排出氣體絕對(duì)壓力P2=5.0×10^4Pa。
查蒸汽噴射器的工作蒸汽消耗量得抽氣系數(shù)u=Gx/G=1.2，
工作蒸汽耗量 G=730/1.2=608kg/h
進(jìn)入一效加熱室的蒸汽量等于被熱壓泵吸入的二次蒸汽量和工作蒸汽量之和，即
D=G+Gx=608+730=1338kg/h
經(jīng)過(guò)一次計(jì)算一效加熱蒸汽量為1355.97kg/h。

8，殺菌器的蒸汽量計(jì)算

經(jīng)過(guò)前五段預(yù)熱進(jìn)入殺菌器的物料溫度達(dá)到70℃，而出口溫度為90℃，加熱蒸汽為104℃，汽化潛熱為533.8kcal/h，則Q=5×0.93×（90-70）=93000kcal/h，則蒸汽耗量為D殺=93000/533.8=174.22kg/h。

9，節(jié)約蒸汽用量計(jì)算

物料字蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽量的計(jì)算：在多效蒸發(fā)中，前一效溫度較高的牛乳，進(jìn)入后一效后產(chǎn)生字蒸發(fā)蒸汽。
Qn=Gn-1Cn-1（Tn-1-Tn）自蒸發(fā)蒸汽量Dn=Qn/（In-CnTn）
公式中，In為n效氣熱焓值，Gn-1為自（n-1）效進(jìn)入n效的物料量，Cn-1為物料的比熱容，Tn-1、Tn為第n、（n-1）效物料沸點(diǎn)。
二效自蒸發(fā)產(chǎn)汽量=66.33kg/h
三效自蒸發(fā)產(chǎn)汽量=44.53kg/h
四效自蒸發(fā)產(chǎn)汽量=20.91kg/h

10，由于物料自蒸發(fā)的作用，使各效加熱蒸汽量減少后的計(jì)算結(jié)果

一效加熱蒸汽量=1355.97kg/h
二效加熱蒸汽量=1482.4-66.33=1416.07kg/h
三效加熱蒸汽量=709.38-44.53=664.85kg/h
四效加熱蒸汽量=390.18-20.91=369.27kg/h

11，凝結(jié)水自蒸發(fā)產(chǎn)生蒸汽量的計(jì)算

Zn=Wn（Tw-Tb）/In
公式中，Wn為凝結(jié)水量，Tw為減壓錢凝結(jié)水溫度，Tb為減壓后水的溫度，In為在減壓溫度下的蒸發(fā)潛熱。
一效自蒸發(fā)產(chǎn)汽量=19.48kg/h
二效自蒸發(fā)產(chǎn)汽量=20.24kg/h
三效自蒸發(fā)產(chǎn)汽量=9.40kg/h

12，凝結(jié)水排出量的計(jì)算

一效冷凝水排出量=1355.97+174.22-19.48=1510.71kg/h
二效冷凝水排出量=1416.07+19.48-20.24=1415.31kg/h
三效冷凝水排出量=664.85+20.24-9.40=675.69kg/h
四效冷凝水排出量=369.27+9.4=378.67kg/h

13，凝結(jié)水帶出熱量的計(jì)算

一效凝結(jié)水帶出熱量Q1=1510.71×78=117835.38kcal/h
二效凝結(jié)水帶出熱量Q1=1415.5×70=99071.70kcal/h
三效凝結(jié)水帶出熱量Q1=675.69×62=41892.78kcal/h
四效凝結(jié)水帶出熱量Q1=378.67×54=20448.18kcal/h