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[主观题]

在单效蒸发器中,每小时将2000kg水溶液以5%浓缩至20%(均为质量百分数),沸点进料。冷凝器中温度为70℃,水的相应汽化热为2350kJ/kg;加热蒸汽温度为110℃。蒸发器的传热面积为60m2,操作条件下总传热系数为800W/m2℃。试计算传热过程的有效温度差及总温度差损失。二次蒸汽的汽化潜热可取为2350kJ/kg。

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第1题

在单效蒸发器中,每小时将2000kg的某种水溶液从10%连续浓缩至30%(均为质量百分数)。二次蒸汽温度为75.4℃,相应的汽化热为2319kJ/kg。溶液的沸点为80℃,加热蒸汽的温度为119.6℃,相应的汽化热为2206kJ/kg。原料液的比热为3.77kJ/kg•℃,热损失为12000W,忽略脱水时所需热量。

试求:

问题一、单位时间内蒸发的水量

问题二、分别求算原料液温度为30℃和80℃时,单位时间内所需的加热蒸汽量,并比较经济程度(指蒸发1kg水所耗的加热蒸汽kg数)。

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第2题
在单效蒸发中,每小时将2000kg的某水溶液从10%连续浓缩到30%(均为质量百分比)。蒸发操作的平均压强为0.4kgf/cm2,相应的溶液沸点为80℃,加热蒸气绝对压强为2.0kgf/cm2,原料液的比热容为3.77kJ/(kg·℃),蒸发器的热损失为12000W。假设溶液的稀释热可以忽略,试求:(1)蒸发量;(2)原料液温度为30℃时的加热蒸气耗量。T=74.3℃,r=2313.9kJ/kg,T=120℃,r=2205.2kJ/kg。
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第3题
某单效蒸发器每小时将1000kg的15%(质量百分数,下同)的NaOH溶液浓缩到50%。已知:加热蒸汽温度为120℃,进入冷凝器的二次蒸汽温度为60℃,总温度差损失为45℃,蒸发器的总传热系数为1000W/m2℃,溶液预热至沸点进入蒸发器,蒸发器的热损失和稀释热可忽略,加热蒸汽与二次蒸汽的汽化潜热可取相等,为2200kJ/kg试求:蒸发器的传热面积及加热蒸汽消耗量。
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第4题
使用双效并流循环蒸发器,每小时将流量为10000kg、浓度为10%的黄瓜汁浓缩到50%。原料液于第一效溶液沸点129.6℃下进入蒸发系统。第一效加热蒸气的绝对压强为500kPa,冷凝器中的绝对压强为20kPa。各效的总传热系数分别为1200W/(m2·K)、700W/(m2·K)。原料液的比热容为3.64kJ/(kg·℃)。估计加热管内液面高度为1.5m。各效溶液的密度分别为1100kg/m3、1280kg/m3。各效冷凝液在蒸气饱和温度下排出。试计算蒸发量、各效蒸发量、加热蒸气消耗量及换热面积。
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第5题
在单效蒸发器内将某种无机盐水溶液从4%浓缩为16%。原料液处理量为2500kg/h、温度为20℃。加热蒸气的绝对压强为200kpa,T=120℃,汽化热r=2205kJ/kg,二次蒸气绝对压强为15kpa,温度T'=53.5℃,汽化热r'=2370kJ/kg,基于传热外表面积的总传热系数为1200w/(m2·℃),由于溶液蒸气压下降及液层静压效应而引起的温度差损失之和(△'+△")=7℃,冷凝液在饱和温度下排出,水的比热容cpw=4.18kJ/(kg·℃)。忽略热损失和稀释热效应,求:(1)加热蒸气消耗量D;(2)蒸发器传热面积S。
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第6题
在单效蒸发器中,将1300kg/h的某水溶液从10%浓缩到35%,原料液温度为50℃,比热容为3.15kJ/(kg·℃)。蒸发室的平均操作压强为15kPa,加热蒸气压强为120kPa(绝压),流率为1000kg/h。试估算该蒸发器的总传热系数。已知蒸发器的总传热面积为10m2,热损失可忽略。
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第7题
在单效真空蒸发器中,将流率为10000kg/h的某水溶液从10%浓缩到50%。原料液温度为31℃,估计沸点升高为7℃,蒸发室的绝对压强为20kPa,加热蒸气的绝对压强为200kPa(绝压),冷凝水出口温度为79℃。已知总传热系数为1000W/(m2·℃),热损失可忽略。试估算加热蒸气耗量和蒸发器的传热面积。
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第8题
在单效蒸发器中,将15%的某水溶液连续浓缩至25%。原料液流量为20000kg/h,温度为75℃。蒸发操作的平均压力为50kPa,溶液的沸点为87.5℃,加热蒸气的绝对压力为200kPa。若蒸发器的总传热系数为1000W/(m2·℃),热损失为蒸发器传热量的5%,试求蒸发器的传热面积和蒸气耗量。设溶液的平均比热容为4.2kJ/kg·℃。
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第9题
用一双效并流蒸发器,浓缩浓度为5%(质量百分率,下同)的水溶液,沸点进料,进料量为2000Kg/h。第一、二效的溶液沸点分别为95℃和75℃,耗用生蒸汽量为800Kg/h。各个温度下水蒸汽的汽化潜热均可取为2280KJ/Kg。试求不计热损失时的蒸发水量。
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第10题

用一单效蒸发,将1000kg/h的NaCl溶液从5%连续浓缩到30%。蒸发操作的平均压强20kPa(绝压),原料液进料温度为30℃,料液比热4kJ/(kg。℃),蒸发器内溶液沸点为75℃,蒸发器的传热系数为1500W/(m2·℃),加热蒸汽绝压为120kPa(绝压),若不计热损失,试求:

问题一、蒸发量W;

问题二、加热蒸汽消耗量;

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第11题
某厂用一套管热交换器,每小时冷凝2000kg甲苯蒸汽,冷凝温度为110℃,甲苯的汽化潜热为363kJ/kg,其冷凝传热系数为14000W/(m2。K)。冷却水于16℃及5000kg/h的流量进入套管内管(内径为50mm)作湍流流动,其对流传热系数为1740W/(m2。K)。水的比热可取为4.19kJ/(kg。K)。试计算冷却水的出口温度及套管管长。
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