第3章　降膜式蒸發器的設計

生產能力(即水分蒸發量):單位時間內從料液中蒸發出的水分量,以kg/h為單位。檢驗設備生產能力也是以被蒸發料液為基準,檢驗設備生產能力是否達到設計要求,而不是以水蒸發為基準檢查設備的生產能力。

蒸發強度(生產強度):蒸發器的蒸發強度是指單位時間單位傳熱面積的蒸發量,用式U=W/F來表示[kg/(m2·h)]。如果料液是沸點進料,q=W·r可寫成U=W/F=q/(Fr)=(FkΔt)/(Fr)=kΔt/r。要提高蒸發強度必須提高傳熱系數或增大傳熱溫差或兩者并進,溫度差的提高主要在于提高系統的真空度,真空度過高還會造成能源的浪費,因此真空度應適度,而第一效加熱蒸汽的壓力也有幫助。

經濟指標:蒸發器單位時間蒸發所耗用的蒸汽量與蒸發量之比即為經濟指標,即V=D₀/W。

絕對壓強:以絕對零壓作起點計算的壓強,稱為絕對壓強,簡稱絕壓,是流體的真實壓強。蒸發器的計算均為絕對壓強。

表壓強:壓力表上表示被測流體的絕對壓強比大氣壓強高或低的讀數,即為表壓。表壓有正負之分。正的為正壓,負的為負壓。低于大氣壓強的數值稱真空度。真空度數值書寫為正。

表壓強=絕對壓強-大氣壓強

真空度=大氣壓強-絕對壓強

濃縮比:濃縮后料液質量分數(b%)與濃縮前料液質量分數(a%)之比,即b/a。從質量分數上可看出物料經過蒸發能夠提高干物質含量的范圍,不同類型蒸發器其濃縮比范圍不同,濃縮比的大小是判定蒸發是否能夠連續進行的一個最基本參數。

黏度:黏度的物理意義是阻礙流體流動產生單位速度梯度的剪應力,可寫成:μ=τ/(du/dy)。由上式可知,速度梯度最大之處剪應力亦最大,速度梯度為零剪應力亦為零。黏度總是與速度梯度相聯系,只有在運動時才顯現出來。分析靜止流體的規律時就不用考慮黏度這個因素。黏度是流體的重要物理性質之一,其值由實驗測定。液體的黏度隨溫度升高而減小,氣體的黏度則隨溫度升高而增大。壓強變化時,液體的黏度基本不變;氣體的黏度隨壓強增加而增加得很少,在一般工程計算中可以忽略,只有在極高或極低的壓強下,才需要考慮壓強對氣體黏度的影響。