1180 ×9.81×2 = 19.6kPa+ pgh = 8000 +Pm=Po+22查附录饱和水蒸汽表得：t=59.6℃，则：△″= 59.6-41.6 =18.0 ℃(3)有效温差：△ = △+△" = 0. 668+18. 0=18. 7 ℃t。= 100-41. 6 = 58. 4 ℃△t = △ to-△ = 58. 4-18. 7 = 39. 7 ℃（4）溶液的沸点t=△+T'=18. 7+41. 6=60. 3℃本题注释：蒸发器内的溶液浓度即等于浓缩液的浓度。2.2单效蒸发的计算
kPa gh m pp 6.19 2 281.91180 8000 2 0 = × × +=+= ρ 查附录饱和水蒸汽表得：tm＝59.6℃，则： Δ″＝59.6-41.6＝18.0 ℃ (3)有效温差： Δ＝ +Δ″＝0.668+18.0=18.7 ℃ ' Δ Δt0＝100-41.6＝58.4 ℃ Δt＝Δt0-Δ＝58.4-18.7＝39.7 ℃ （4）溶液的沸点 t=Δ+ ' T =18.7+41.6=60.3℃ 本题注释：蒸发器内的溶液浓度即等于浓缩 液的浓度。 2.2 单效蒸发的计算
.D.Tah2.2.1蒸发器的物料衡算单效蒸发如图所示，作溶质的衡算，有：Fxo= (F-W) xi整理得：W = F(1-xo / x)FxoXI=F-W或式中：F-进料量，kg/h;W-水分蒸发量，kg/h;Xo-原料液中溶质的质量分数；X1-完成液（即浓缩液）中溶质的质量分数2．2．2蒸发器的热量衡算对蒸发器作恰衡算，可得：
2.2.1 蒸发器的物料衡算 单效蒸发如图所示，作溶质的衡算，有： Fx0＝(F-W)x1 整理得： )/1( 10 = − xxFW 或 WF Fx x − = 0 1 式中：F-进料量，kg/h； W-水分蒸发量，kg/h； x0-原料液中溶质的质量分数； x1-完成液(即浓缩液)中溶质的质量分数。 2．2．2 蒸发器的热量衡算 对蒸发器作焓衡算，可得：
Q= Dr = Wr' +FCpo (tr-t) +Qu或 Q=Dr= （1+a%)[Wr' +FCpo (tr-t)]Q = Dr = (1+ α%)[Wr + FCpo(ti -to)]式中：Q-蒸发器的热负荷，kJ/h;D-加热蒸汽的消耗量，kg/h;r-加热蒸汽的汽化潜热，kJ/kg;r'-二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg;to-原料液的温度，℃;ti-完成液的温度（即溶液的沸点），℃;Cpo-原料液的比热容，kJ/(kg·K);Qi-蒸发器的热损失，kJ/h;a为蒸发器的热损失占总传热量的%。若原料液在沸点下进料，即ti=to，并忽略蒸发器的热损失，则上式为：D=Wr'/r或 e=D/W=r' /r式中：e为蒸发1kg水时的加热蒸汽消耗量，称为单位蒸汽消耗量，kg/kg。一般，e=D/W～1，即蒸发1kg的水约需1kg的加热蒸汽。实际上因蒸发器有热
Q＝Dr＝Wr′+FCP0 (t1-t0) +QL 或 Q＝Dr＝（1+a%）[Wr′+FCP0 (t1-t0)] %)1( [ )( ] 010 ' DrQ ttFCWr +== α p −+ 式中：Q-蒸发器的热负荷，kJ/h； D-加热蒸汽的消耗量，kg/h； r-加热蒸汽的汽化潜热，kJ/kg； r′-二次蒸汽的汽化潜热，kJ/kg； t0-原料液的温度，℃； t1-完成液的温度(即溶液的沸点)，℃； CP0-原料液的比热容，kJ/(kg·K)； QL-蒸发器的热损失，kJ/h； a 为蒸发器的热损失占总传热量的%。 若原料液在沸点下进料，即t1＝t0，并 忽略蒸发器的热损失，则上式为： D＝Wr′/r 或 e＝D/W＝r′/r 式中：e 为蒸发 1 kg 水时的加热蒸汽消耗量， 称为单位蒸汽消耗量，kg/kg。 一般，e＝D/W≈1，即蒸发 1 kg 的水约 需 1 kg 的加热蒸汽。实际上因蒸发器有热
量损失等影响，e值约为1.1或稍多一些。2.2.3传热面积S。蒸发器的传热面积由传热速率方程计算（注意为恒温差传热），即Q= K.So△t = K,So(T -t)0QS=1或 o = K-K(T-)式中：S。-蒸发器的传热外表面积，m;Ko-基于外表面积的总传热系数，W/(m2·K);△t-有效传热温度差，℃;Q为蒸发器的热负荷，W。需要注意的是：热量衡算中的Q的单位常用kJ/h，而传热速率方程中的Q的单位是W，因此应用时要注意单位的换算。1_W)(1kJ / h =1000J /3600s =3.6不同类型蒸发器的K值范围，可参考表11-2。【例11-3］在单效薄膜式蒸发器内，将番茄汁从固形物含量12%浓缩到28%。番茄汁已预热到最高许可温度60℃后进料。采用表
量损失等影响，e 值约为 1.1 或稍多一些。 2.2.3 传热面积S0 蒸发器的传热面积由传热速率方程计算(注 意为恒温差传热)，即 )( 00 00 1 =Δ= − tTSKtSKQ 或 )( 0 0 1 0 tTK Q tK Q S − = Δ = 式中：S0-蒸发器的传热外表面积，m2 ； K0-基于外表面积的总传热系数，W/(m2 ·K)； Δt-有效传热温度差，℃； Q 为蒸发器的热负荷，W。 需要注意的是：热量衡算中的 Q 的单位 常用 kJ/h，而传热速率方程中的 Q 的单位是 W，因此应用时要注意单位的换算。 ) 6.3 1 = 3600/1000/1( = WsJhkJ 不同类型蒸发器的 K值范围，可参考表 11-2。 ［例 11-3］ 在单效薄膜式蒸发器内，将番 茄汁从固形物含量 12%浓缩到 28%。番茄汁 已预热到最高许可温度 60℃后进料。采用表