题目

查糖液性质'=0.6℃∴'=0.01620×.6×306.6/2416.1=0.4℃6-2上题中若加热管长度为4m，则沸点升高又为多少？计算时番茄酱的密度可近似取为1000kg/m解：pm=p+gh/2=5333+1000×9.81×4/2=24953Pa在25kPa下，水沸点为63.3℃∴"=63.3-33.4=29.9℃='+"=30.3℃3。习题解366-3在单效真空蒸发器内,每小时将1500kg牛奶从浓度15%浓缩到50%。已知进料的平均比热容为1.9kJ/(kg.K),温度80℃,加热蒸汽表压为1×105Pa,出料温度60℃,蒸发器传热系数为1160W/(m2.K),热损失可取为5%。试求:(1)水分蒸发量和成品量;(2)加热蒸汽消耗量;(3)蒸发器传热面积。

查糖液性质'=0.6℃∴'=0.01620×.6×306.6/2416.1=0.4℃

6-2上题中若加热管长度为4m，则沸点升高又为多少？计算时番茄酱的密度可近似取为1000kg/m

解：pm=p+gh/2=5333+1000×9.81×4/2=24953Pa在25kPa下，水沸点为63.3℃

∴"=63.3-33.4=29.9℃='+"=30.3℃

3

。

习题解36

6-3在单效真空蒸发器内,每小时将1500kg牛奶从浓度15%浓缩到50%。已知进料的平均比热容为

1.9kJ/(kg

.K),温度80℃,加热蒸汽表压为1×105Pa,出料温度60℃,蒸发器传热系数为1160W/(m2.K),

热损失可取为5%。试求:(1)水分蒸发量和成品量;(2)加热蒸汽消耗量;(3)蒸发器传热面积。

题目解答

答案

解:(1)W=F(1-w/w1)=1500(1-15/50)=1050kg/h

产品量为:F-W=1500-1050=450kg/h

(2)D=1.05×[Fcp0(t1-t)+Wr']/r=1.05×[1500×3.9×(60-80)+10502×355.1]/2204.6=1122kg/h

此处r'按60℃查,r按200kPa绝压查,且知T=120.2℃

(3)S=Q/Kt=Dr/Kt=1122×2204.6×10

3/[36001×160×(120.2-60)]=9.84m2

6-4在某次试验研究中,桃浆以65kg/h的流量进入连续真空蒸发器内进行浓缩,进料温度为16℃,固

溶物含量为10.9%,产品排出温度为40℃,固溶物含量为40%,二次蒸汽在间壁式冷凝器中冷凝,离

开冷凝器的汽凝水温度为38℃。试求:(1)产品和凝结水的流量;(2)采用121℃蒸汽供热时的蒸汽消耗量(热损失不计);(3)若冷却水进冷凝水时温度为21℃,离开时为29.5℃,求其流量。桃浆进

料比热容可取为3.9kJ/(kg.K),冷却水比热容可取为4.187kJ/(kg.K)。

解:(1)W=F(1-w/w1)=65(1-10.9/40)=47.3kg/h→汽凝水量

产品量=F-W=17.7kg/h

(2)r=2202.5kJ/kg,r'=2401.1kJ/kg

D=[Fcpn(t1-tn)+Wr']/r=[65×3.9(40-16)+47.324×01.1]/2202.5=54.3kg/h

(3)qmw=[Wr'+Wcpw(t1'-t1)]/[cpw(t4'-t3')]=[47.3(24×01.1+4.1872×)]/[4.187(29×.5-21)]=3202kg/h

6-5用某真空蒸发器浓缩含大量蛋白质的食品溶液,当加热管子表面洁净时,传热系数为

1400W/(m

2.16K),当操作一段时间后,形成了厚0.5mm的垢层,问蒸发器的生产能力将发生什么变化?污垢的导热系数可取为0.2W/(m.K)。

-3/0.2=3.211×0-3解:1/K'=1/K+r/r=1/1400+0.51×0

K'=311W/(m

0.52K)Q'/Q=K'/K=22%,即生产能力降为原来的22%

3,加6-6对某糖类真空蒸发器的传热系数进行实际测定,蒸发器内料液浓度为50%,密度1220kg/m

5Pa,分离室内真空度600mmHg,大气压强可取为760mmHg,蒸发器内液层深

热蒸汽的压强为2×10

度为2.8m,沸点进料,经3小时试验后得蒸发的水分量为2.7×104kg。已知蒸发器传热面积为100m2,

假定热损失为总传热量的2%,试求传热系数。

4/3=9000kg/h=2.5kg/s解:W=2.7×10

分离室内压强760-600=160mmHg→21331Pa→61℃,r’=2352.1kJ/kg

加热蒸汽200kPa→T=120.2℃,r=2204.6kJ/kg

D=Wr'×1.02/r=2.5×2352.1×1.02/2204.6=2.72kg/s

Q=Dr=5997kW50%糖液,'=1.8℃,

解析

步骤 1：计算水分蒸发量和成品量
根据题目，进料量为1500kg，进料浓度为15%，出料浓度为50%。水分蒸发量W可以通过以下公式计算：
\[ W = F(1 - \frac{w}{w_1}) \]
其中，F为进料量，w为进料浓度，w1为出料浓度。成品量为进料量减去水分蒸发量。
步骤 2：计算加热蒸汽消耗量
加热蒸汽消耗量D可以通过以下公式计算：
\[ D = 1.05 \times [F \times c_p \times (t_1 - t) + W \times r'] / r \]
其中，F为进料量，c_p为进料的平均比热容，t_1为进料温度，t为出料温度，W为水分蒸发量，r'为出料的汽化潜热，r为加热蒸汽的汽化潜热。1.05为热损失系数。
步骤 3：计算蒸发器传热面积
蒸发器传热面积S可以通过以下公式计算：
\[ S = Q / (K \times \Delta T) \]
其中，Q为传热量，K为传热系数，\Delta T为传热温差。传热量Q可以通过以下公式计算：
\[ Q = D \times r \]