 |
Пар греющий, пар вторичный, депрессия, изоляция тепловая, концентрация, тепловая нагрузка, выпарная установка, теплоотдающая поверхность
|
|
|
|
АХКЯМОВ РАДИК РИНАТОВИЧ
Расчёт многокорпусной выпарной установки
Курсовая работа
по дисциплине “Теоретические основы теплотехники”
| Оценка при защите _______________________ “____”_____________2017 г. | «К защите допускаю» Руководитель: к.т.н., доцент Юхин Д.П. (ученая степень, звание, Ф.И.О.) ___________________ (подпись) |
Уфа 2017
РЕФЕРАТ
Работа: 30 листов, 9 таблиц, 9 литературных источников, 1 лист формата А1 графического материала.
ПАР ГРЕЮЩИЙ, ПАР ВТОРИЧНЫЙ, ДЕПРЕССИЯ, ИЗОЛЯЦИЯ ТЕПЛОВАЯ, КОНЦЕНТРАЦИЯ, ТЕПЛОВАЯ НАГРУЗКА, ВЫПАРНАЯ УСТАНОВКА, ТЕПЛООТДАЮЩАЯ ПОВЕРХНОСТЬ
Курсовая работа по дисциплине «Теоретические основы теплотехники» выполняется с целью закрепления и углубления знаний и выработки умения применять теоретической материал для решения конкретных практических задач.
Графическая часть включает общий вид выпарного аппарата в двух проекциях его конструкции начерченных на листе формата А1.
В процессе работы методом многократных приближений определены тепловые нагрузки, приходящиеся на каждый корпус выпарной установки. По полученным данным определены: общая площадь теплоотдающей поверхности и количество греющих труб.
В ходе выполнения работы осуществлен подбор материала корпуса выпарной установки, исходя из условия его химической стойкости к выпариваемому раствору, а также, рассчитана тепловая изоляция каждого корпуса выпарной установки.
Определены основные конструктивные параметры барометрического конденсатора и подобрано соответствующее оборудование выпарной установки.
ОГЛАВЛЕНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ | ||
| ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УСТАНОВКИ | ||
| РАСЧЕТ ОСНОВНОГО АППАРАТА | ||
| 2.1 Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов | ||
| 2.2 Расчет концентраций упариваемого раствора | ||
| 2.3 Определение температур кипения растворов | ||
| 2.4 Расчет полезной разности температур | ||
| 2.5 Определение тепловых нагрузок | ||
| 2.6 Выбор конструкционного материала | ||
| 2.7 Расчет коэффициентов теплопередачи | ||
| 2.8 Распределение полезной разности температур | ||
| 2.9 Уточненный расчет поверхности теплопередачи | ||
| РАСЧЕТ И ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ | ||
| 3.1 Определение толщины тепловой изоляции | ||
| 3.2 Расчет барометрического конденсатора | ||
| 3.3 Определение расхода охлаждающей воды | ||
| 3.4 Расчет диаметра барометрического конденсатора | ||
| 3.5 Расчет высоты барометрической трубы | ||
| 3.6 Расчет производительности вакуум-насоса | ||
| ЗАКЛЮЧЕНИЕ | ||
| БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК |
ВВЕДЕНИЕ
|
|
|
Выпарные аппараты предназначены для концентрирования жидких растворов практически нелетучих веществ путем частичного удаления растворителя испарением при кипении жидкости. В процессе выпаривания растворитель удаляется из всего объема раствора, в то время как при температурах ниже температур кипения испарение происходит только с поверхности жидкости.
Процесс выпаривания - энергоемкий процесс, особенно если теплота испарения. Как например у воды. Поэтому составляющая на энергозатраты при выпаривании может быть весьма существенной составляющей в себестоимости производства того или иного продукта. Одним из наиболее эффективных способов снижения энергопотребления является применение выпарных батарей- многокорпусных выпарных установок. В химической и смежной с ней отраслях промышленности жидкие смеси, концентрирование которых осуществляется выпариванием, отличаются большим разнообразием как физических параметров (вязкость, плотность, температуря кипения, величина критического теплового потока и др.), так и других характеристик (кристаллизующиеся, пенящиеся, нетермостойкие растворы и др.). Свойства смесей определяют основные требования к условиям проведения процесса (вакуум-выпаривание, прямо- и противоточные, одно- и многокорпусные выпарные установки), а также к конструкциям выпарных аппаратов.
|
|
|
Такое разнообразие требований вызывает определенные сложности при правильном выборе схемы выпарной установки, типа аппарата, числа ступеней к многокорпусной выпарной установке. В общем случае такой выбор является задачей оптимального поиска и выполняется технико-экономическим сравнением различных вариантов с использованием ЭВМ.
1 ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УСТАНОВКИ
В химической и смежных с ней отраслях промышленности жидкие смеси, концентрирование которых осуществляется выпариванием, отличаются большим разнообразием как физических параметров (вязкость, плотность, температуря кипения, величина критического теплового потока и др.), так и других характеристик (кристаллизующиеся, пенящиеся, нетермостойкие растворы и др.). Свойства смесей определяют основные требования к условиям проведения процесса (вакуум-выпаривание, прямо- и противоточные, одно- и многокорпусные выпарные установки), а также к конструкциям выпарных аппаратов.
Такое разнообразие требований вызывает определенные сложности при правильном выборе схемы выпарной установки, типа аппарата, числа ступеней к многокорпусной выпарной установке. В общем случае такой выбор является задачей оптимального поиска и выполняется технико-экономическим сравнением различных вариантов с использованием ЭВМ.
Ниже приведен типовой расчет двух корпусной установки, состоящей из выпарных аппаратов с естественной циркуляцией (с соосной камерой).
Исходный разбавленный раствор из промежуточной емкости центробежным насосом подается в теплообменник, где прогревается до температуры, близкой к температуре кипения, а затем – в первый корпус выпарной установки. Предварительный подогрев раствора повышает интенсивность кипения в выпарном аппарате.
|
|
|
Первый корпус обогревается свежим водяным паром. Вторичный пар, образующийся при концентрировании раствора в первом корпусе, направляется в качестве греющего во второй корпус.
Сюда же поступает частично сконцентрированный раствор из 1-го корпуса.
Самопроизвольный переток раствора и вторичного пара в следующие корпуса возможен благодаря общему перепаду давлений, возникающему в результате создания вакуума конденсацией вторичного пара последнего корпуса в барометрическом конденсаторе смешения, где заданное давление поддерживается подачей охлаждающей воды и отсосом неконденсирующихся газов вакуум-насосом. Смесь охлаждающейся воды и конденсата выводится из конденсатора при помощи барометрической трубы с гидрозатвором. Образующийся во втором корпусе концентрированный раствор центробежным насосом подается в промежуточную емкость упаренного раствора.
Конденсат греющих паров из выпарных аппаратов выводится с помощью конденсатоотводчиков.
РАСЧЕТ ОСНОВНОГО АППАРАТА
|
|
|
