题目
单效蒸发器将F=2000kg/h,w0=10%(质量分数)的原料液浓缩至35%(质量分数),料液沸点进料,忽略热损失。蒸发器的传热面积A=20m2,K=1000W/m2·℃,蒸发室压强下水的饱和汽化潜热r=2330kJ/kg,则蒸发水量为______kg/h,有效温差为______℃。[中山大学2017年研]
单效蒸发器将F=2000kg/h,w0=10%(质量分数)的原料液浓缩至35%(质量分数),料液沸点进料,忽略热损失。蒸发器的传热面积A=20m2,K=1000W/m2·℃,蒸发室压强下水的饱和汽化潜热r=2330kJ/kg,则蒸发水量为______kg/h,有效温差为______℃。[中山大学2017年研]
题目解答
答案
1428.57;46.23
解析
步骤 1:计算蒸发水量
根据质量守恒原理,原料液中的水分在蒸发过程中被去除,因此蒸发水量可以通过原料液和浓缩液中的水分质量差来计算。原料液中水分的质量为原料液总质量乘以水分质量分数,浓缩液中水分的质量为浓缩液总质量乘以浓缩液水分质量分数。由于浓缩液总质量等于原料液总质量减去蒸发水量,可以建立方程求解蒸发水量。
步骤 2:计算有效温差
有效温差是指蒸发器中加热介质与被加热物料之间的温差,它与传热面积、传热系数和蒸发水量有关。根据传热方程,可以计算出有效温差。
根据质量守恒原理,原料液中的水分在蒸发过程中被去除,因此蒸发水量可以通过原料液和浓缩液中的水分质量差来计算。原料液中水分的质量为原料液总质量乘以水分质量分数,浓缩液中水分的质量为浓缩液总质量乘以浓缩液水分质量分数。由于浓缩液总质量等于原料液总质量减去蒸发水量,可以建立方程求解蒸发水量。
步骤 2:计算有效温差
有效温差是指蒸发器中加热介质与被加热物料之间的温差,它与传热面积、传热系数和蒸发水量有关。根据传热方程,可以计算出有效温差。