单选题
提高蒸发装置的真空度,一定能取得的效果为()
A
将增大加热器的传热温差
B
将增大冷凝器的传热温差
C
将提高加热器的总传热系数
D
会降低二次蒸气流动的阻力损失
答案解析
正确答案:A
解析:
**解析:**
在蒸发操作中,真空度是指系统内的绝对压力低于大气压的程度。提高蒸发装置的真空度,意味着降低蒸发器(加热室)内的操作压力。我们可以从以下几个方面分析各选项:
1. **分析选项 A:将增大加热器的传热温差**
* 液体的沸点随压力的降低而降低。当提高真空度(即降低压力)时,溶液在加热器内的沸点 $t_1$ 会下降。
* 加热器的传热温差 $\Delta t$ 通常定义为加热蒸汽温度 $T$ 与溶液沸点 $t_1$ 之差,即 $\Delta t = T - t_1$。
* 假设加热蒸汽的压力和温度 $T$ 保持不变,由于 $t_1$ 降低,因此传热温差 $\Delta t$ 必然增大。
* **结论:A 选项正确。**
2. **分析选项 B:将增大冷凝器的传热温差**
* 冷凝器的传热温差取决于二次蒸气的温度(即蒸发室压力下的饱和温度)与冷却介质(如冷却水)温度之差。
* 提高真空度会降低二次蒸气的温度。如果冷却水的入口温度不变,二次蒸气温度降低会导致冷凝器的平均传热温差减小,而不是增大。
* **结论:B 选项错误。**
3. **分析选项 C:将提高加热器的总传热系数**
* 总传热系数 $K$ 受多种因素影响,包括流体的物理性质(粘度、密度、导热系数等)、流动状态以及污垢热阻等。
* 虽然压力降低可能会改变溶液的某些物理性质(如粘度降低可能有利于传热),但这并不是一个绝对的线性关系,且不同物系表现不同。此外,真空度过高可能导致溶液剧烈沸腾产生雾沫夹带,甚至影响液膜分布,反而可能降低传热效率。因此,不能断定“一定”能提高总传热系数。
* **结论:C 选项不一定成立。**
4. **分析选项 D:会降低二次蒸气流动的阻力损失**
* 提高真空度意味着系统内气体密度降低。在相同的质量流量下,体积流量会显著增加,流速增大。
* 根据流体力学原理,流速增大会导致管道和设备内的流动阻力(压降)增大。因此,提高真空度通常会增加二次蒸气流动的阻力损失,而不是降低。
* **结论:D 选项错误。**
**综上所述,提高蒸发装置的真空度,最直接且确定的效果是降低溶液沸点,从而在加热蒸汽温度不变的情况下增大加热器的传热温差。**
**正确答案:A**
相关知识点:
提真空度增加热器温差
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化工总控工理论题库
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