Проект выпарного цеха производительностью 800 т/сутки целлюлозы по варке - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Проект выпарного цеха производительностью 800 т/сутки целлюлозы по варке

Исследование современных технологий, применяемых при выпаривании чёрного щёлока. Расчёт материального и теплового баланса, поверхности теплообмена при выпаривании, показателей выпарки. Описание основного и вспомогательного оборудования выпарной станции.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Тема: «Проект выпарного цеха производительностью 800 т/сутки целлюлозы по варке»
1.1 Современные технологии, применяемые при выпаривании чёрного щёлока
1.2 Требования, предъявляемые к чёрному щёлоку
2.2 Выбор, обоснование, описание схемы выпаривания чёрного щёлока
2.5 Расчёт поверхности теплообмена при выпаривании
2.6 Расчёт основных показателей выпарки
2.7 Расчёт, описание основного и вспомогательного оборудования выпарной станции
3.1 Организация технологической службы в цехе выпарки
3.2 Организация промышленной экологии в выпарном цехе
4.1 Расчёт себестоимости чёрного щёлока
4.2 Технико-экономические показатели
5 Мероприятия по техника безопасности и пожарной безопасности
5.1 Основные мероприятия по технике безопасности в цехе выпарки
5.2 Возможные опасности, влияющие на организм человека
1.1 Современные технологии, применяемые при выпаривании чёрного щёлока
В настоящее время сульфатный способ производства целлюлозы занимает ведущее место в мире и продолжает быстро развиваться, несмотря на настоятельную необходимость решения проблем, связанных с защитой окружающей среды.
Регенерация отработанного чёрного щёлока, образующегося после варки целлюлозы СФА--способом, позволяет возвратить для повторного использования около 85--90 % химикатов, затрачиваемых на варку.
Процесс регенерации позволяет в максимальной степени восстановить для повторного использования, содержащиеся в чёрном щёлоке минеральные соединения (в основном соли натрия) и использовать его органическую часть для получения вторичного тепла при сжигании щёлока в топке СРК. Осуществление процесса регенерации чёрного щёлока способствует значительному снижению себестоимости полуфабриката и степени загрязнения окружающей среды.
Процесс регенерации, имеющий целью возвратить полезные химикаты для повторного использования на варку целлюлозы--это выпаривание воды из слабого чёрного щёлока с начальной концентрацией 12--15 % до 50--65 % абсолютно сухого вещества (а.с.в.) на многокорпусных вакуум-выпарных станциях.
В процессе сжигания в топке содорегенерационного агрегата органическая часть сухого вещества чёрного щёлока сгорает до простейших газообразных продуктов ( СО 2 ; Н 2 О и т.п.), а минеральная часть превращается в расплавленный остаток или плав. В топку на сжигание будет поступать несколько меньшее количество органических и минеральных веществ, вследствие потерь при варке, промывке и выпарке. Плав разбавляется слабым белым щёлоком, превращается в крепкий зелёный щёлок.
Полученный после растворения плава зелёный щёлок в сульфатцеллюлозном производстве подвергается каустизации известью с целью превращения карбоната натрия в активный гидроксид натрия. Реакция каустизации обратима и никогда не доходит до конца.
Na 2 CO 3 + Ca(OH) 2 2NaOH + CACO 3
Выпаривание является первой и основной стадией регенерации сульфатных щелоков. От этого процесса во многом зависит дальнейшая эффективная работа отделов содорегенерации и каустизации.
Для выпарки сульфатных и натронных щелоков применяются вертикальные выпарные аппараты плёночного типа с длинными трубками. По устройству их можно разделить на одно-, двух- и трёхходовые, по принципу действия -- на аппараты с восходящей и падающей плёнкой.
В составе современных мощных выпарных станций применяют выпарные аппараты плёночного типа. Для увеличения коэффициента теплопередачи, плёночные выпарные аппараты выполняются двухходовыми. Выпарные аппараты с падающей плёнкой появились сравнительно недавно. Опыт эксплуатации аппаратов с падающей плёнкой пока невелик, но изготовители их утверждают, что они обеспечивают более высокий коэффициент теплопередачи, чем нормальные аппараты с восходящей плёнкой.
При выпарке щёлока до высоких концентраций (60--65 % сухого вещества) на современных предприятиях используют плёночные аппараты с принудительной циркуляцией.
Основными путями повышения производительности труда являются: усовершенствование организации и технологии производства, а также механизация производственного процесса. Высшей формой механизации является автоматизация. Эти основные направления тесно связаны между собой.
Внедрение автоматики повышает качество продукта, облегчает условия труда, сводит к минимуму участие человека в производственном процессе, даёт экономию в расходовании пара, энергии, химикатов.
Высшей формой автоматизации является создание выпарных станций --автоматов, когда всё управление и регулирование происходит автоматически.
На таких станциях роль выпарщика сводится к управлению режимом с помощью технических средств и осуществлению основных распорядительных действий.
Главным для современной выпарной станции является производство щёлока с высоким содержанием сухого вещества, для уменьшения выбросов SO 2 из СРК. Кроме того, это следует обеспечить с минимальным расходом энергии и без стоков.
Энергетическая эффективность и производительность целлюлозных заводов может быть увеличена путём повышения содержания сухого вещества в поступающем на сжигание щёлоке.
Большая часть новых выпарных установок обеспечивает содержание сухого вещества в пределах 70--75 %. Высокое содержание сухого вещества уменьшает количество образующихся дымовых газов по отношению к высвобождающемуся объёму тепла, что приводит к повышению температуры в нижней части топки и уменьшению количества дымовых газов.
Высокое содержание сухого вещества улучшает тепловую экономичность содорегенерационного котла и позволяет осуществлять в новых котлах предварительный нагрев воды при помощи КР - подогревателя, что приводит к экономии электроэнергии и повышению эффективности работы оборудования. В этом случае сочетание вертикальной воздушной системы и высокого содержания сухого вещества даёт наилучший результат, благодаря требуемому при такой технологии сжигания малому количеству избыточного воздуха.
1.2 Требования, предъявляемые к чёрному щёлоку
Качественные показатели по ГОСТ, ОСТ или ТУ
Слабый фильтрованный чёрный щёлок, поступающий из варочного цеха:
а) плотность при t = 15 С, г/см 3 , не менее
в) массовая доля остаточной эффективной щёлочи в Na 2 O, г/дм 3
г) содержание свободного сульфата натрия, г/дм 3 , не более
Упаренный чёрный щёлок для переработки на концентраторах:
а) массовая доля (содержание) сухих веществ, % а.с.в., не менее
2.1 Технологические основы выпарки
Выпаривание -- это процесс концентрирования растворов твёрдых нелетучих веществ путём частичного испарения растворителя при кипении жидкости, т.е. когда давление пара над раствором равно давлению в рабочем объёме аппарата.
Аппараты, в которых проводится выпаривание, называются выпарными аппаратами.
В качестве теплоносителей при выпаривании применяют главным образом водяной пар, который передаёт тепло кипящему раствору через разделяющую их стенку. Этот пар называют первичным, или греющим паром, а пар, образующийся при испарении растворителя -- вторичным, или соковым.
Установка, предназначенная для проведения выпаривания, называется выпаркой.
Выпаривание является единственным методом концентрации растворов. Сущность его заключается в том, что к кипящему раствору продолжают подводить пар, а образующийся соковый пар непрерывно отводят. При этом количество растворителя убывает, а концентрация раствора увеличивается.
По способу питания выпарные станции разделяются на прямоточные, противоточные, смешанные и прямоточно-смешанные. Во всех случаях пар подают в первый корпус или в первый и второй корпуса.
Первым корпусом считается крайний корпус, питающийся свежим паром. При прямоточном способе питания последовательность перехода щёлока и пара определяется следующей схемой:
Слабый щёлок подаётся в первый корпус. Затем вследствие перепада давления щёлока, переходит во второй корпус, и так до последнего корпуса, независимо от их числа.
Греющий пар подают также в первый корпус. Соковый пар проходит вслед за щёлоком все корпуса и попадает на конденсационные установки.
При противоточной системе слабый щёлок подаётся в последний корпус и движется навстречу соковому пару к первому корпусу.
Прямоточная и противоточная система используются в основном на станциях погружённого типа с малым числом корпусов. Выгодным вариантом, соединяющим в себе в известной мере преимущества прямоточной (самоиспарение) и противоточной (большие перепады температур) систем, является смешанная система питания. Большинство современных станций плёночного типа работают по этой системе.
При смешанной системе, движение щёлока по корпусам может быть самым различным.
Во всех схемах, кроме прямотока, ощущается недостаток вторичного пара из первого корпуса, так как он работает на щёлоке с повышенной плотностью. Недостаток вторичного пара из первого корпуса ведёт к снижению интенсивности работы всей станции. В последних конструкциях станций этот недостаток учитывается, и первые два корпуса 1а и 1б работают сдвоено , как один корпус. Пар подаётся в 1а и 1б корпуса; это увеличивает поверхность нагрева и устраняет дефицит сокового пара для последующих корпусов. Сдвоенный первый корпус применяется как на шести-, так и на семикорпусных установках, работающих по смешанной системе движения щёлока.
2.2 Выбор, обоснование, описание схемы выпаривания чёрного щёлока
Фильтрация слабого чёрного щёлока от мелкого волокна и взвешенных веществ осуществляется на центрифильтре и сортировках. Содержание волокна должно быть не более 30 мг/ дм 3 .
Схема извлечения и сбора сульфатного мыла.
Применяется метод выделения сульфатного мыла отстаиванием чёрных щелоков: периодическое отстаивание мыла с укреплённых щелоков при плотности 1,10 1,12 г/см 3 .
Отстойное оборудование состоит из баков отстаивания укреплённого чёрного щёлока: 1, 2 и 3 баков сульфатного мыла. После смесителя укреплённый чёрный щёлок распределяется по бакам 1, 2, 3 и 4, в которых он периодически отстаивается. Слив выделившегося на поверхности щёлока мыла, осуществляется через вертикальные желоба, путём поднятия уровня щёлока в баке. Отстоянный щёлок подаётся на выпарные аппараты для дальнейшего упаривания.
Отделённое мыло, из баков 1, 2 и 3 собирается в баках--сборниках. Мыло из баков насосами перегоняется по трубопроводу в цех лесохимии для дальнейшей переработки в таловое масло.
Слабый щёлок из варочно--промывного цеха , с содержанием сухого вещества не менее 16 %, поступает в смеситель, в котором смешивается со щёлоком концентрацией 52 %, подаваемым с выпарной станции, до образования питательного щёлока с содержанием сухих веществ 22-24 %. После этого, питательный щёлок подаётся в ёмкости через промежуточный бак , в котором производится съём сульфатного мыла. Далее щёлок направляется на выпарную установку в аппарат № 4. Щёлок поступает с концентрацией 22-24 % и температурой 90 С. Расход щёлока составляет 360 ± 5 м 3 /час. Питательный щелок поступает в нижнюю часть щелоковой камеры выпарного аппарата №4 и проходит по кипятильным трубкам снизу вверх. За счет тепла греющего пара щелок в трубках выкипает. В сепараторе щелок отделяется от вторичного (сокового) пара, собирается в кармане и самотеком по трубе уходит в нижнюю часть щелоковой камеры выпарного аппарата № 5.
В выпарном аппарате № 5 щелок проходит по кипятильным трубкам снизу вверх. В сепараторе щелок отделяется от вторичного (сокового) пара, собирается в кармане и самотеком по трубе уходит в нижнюю часть щелоковой камеры выпарного аппарата № 6.
В выпарном аппарате № 6 щелок проходит по кипятильным трубкам снизу вверх и за счет тепла греющего пара щелок в трубках вскипает. В сепараторе щелок отделяется от вторичного (сокового) пара, собирается в кармане и самотеком по трубе подается на всасывающий патрубок насоса, который прокачивает щелок через встроенный подогреватель в выпарной аппарат № 3.
В выпарном аппарате № 3 щёлок внутри корпуса проходит по кипятильным трубкам снизу вверх. За счёт тепла греющего пара, щёлок в трубах вскипает. В сепараторе щёлок отделяется от вторичного (сокового) пара, собирается в кармане и самотёком по трубе подаётся на всасывающий патрубок насоса, который прокачивает щёлок через встроенный подогреватель в выпарной аппарат № 2, затем в выпарной аппарат № 1.
Из выпарного аппарата № 1 щёлок самотёком подаётся по трубе на всасывающий патрубок насоса, который откачивает щёлок на доупаривание.
Свежий пар подаётся с ТЭЦ. Пар, отдавая своё тепло через стенки трубок щёлоку, конденсируется. Образовавшийся конденсат собирается в нижней части и отводится из выпарного аппарата. Свежий пар не вступает в непосредственный контакт с чёрным щёлоком и поэтому его конденсат называется чистым. Чистый конденсат, пройдя через испарители чистого конденсата, откачивается насосами в химцех ТЭЦ. Тепло от свежего пара через стенки трубок нагревает щёлок и по мере прохождения через выпарной аппарат щёлок вскипает. Образуется пар, который называется вторичным (соковым). Вторичный пар из 1-го выпарного аппарата подаётся в межтрубное пространство 2-го выпарного аппарата в качестве греющего пара.
Вторичный пар из 2-го выпарного аппарата является греющим паром 3-го выпарного аппарата, вторичный пар из 3-го выпарного аппарата является греющим паром 4-го выпарного аппарата, вторичный пар из 4-го выпарного аппарата является греющим паром 5-го выпарного аппарата, а вторичный пар из 5-го выпарного аппарата является греющим паром 6-го выпарного аппарата. Соковый пар 6-го выпарного аппарата поступает в межтрубное пространство поверхностного конденсатора. Соковый пар соприкасаясь с холодными стенками трубок, нагревает воду подаваемую внутрь трубок, водяные пары конденсируются и конденсат стекает в нижнюю часть межтрубного пространства и отводится.
Несконденсированные газы уходят из поверхностного конденсатора № 1 на поверхностный конденсатор № 2, туда же поступают газы через газооттяжки выпарных аппаратов. Газы поступают в межтрубное пространство, а в трубное --вода.
Конденсат из нижней части межтрубного пространства уходит в сборник грязного конденсата, а не сконденсировавшиеся газы отсасываются пароэжекторным вакуумным насосом.
Чистый конденсат образуется в выпарном аппарате № 1 при конденсации свежего пара. Чистый конденсат выпарного аппарата № 1 стекает по стенкам трубок и собирается в нижней части выпарного аппарата и по отдельному трубопроводу подаётся в испаритель чистого конденсата.
В результате нагрева и последующего вскипания чёрного щёлока образуется пар, в состав которого кроме водяного пара входят капельки щёлока и при последующей конденсации образуется грязный конденсат.
Конденсат из 2, 3, 4, 5 и 6 корпусов пропускается последовательно и сбрасывается в сборник грязного конденсата.
Система отвода неконденсируемых газов.
Совместно со свежим паром в выпарные аппараты № 1 поступает небольшое количество неконденсируемых газов, а именно, воздуха. Удаление этих газов происходит через газооттяжки в трубопровод вторичного пара.
При кипении чёрного щёлока вместе с водяным паром из щёлока выделяются и неконденсируемые газы. К ним относятся--сероводород (H 2 S), метилмеркаптан (ММ), диметилсульфид (ДМС), метанол.
Из выпарных аппаратов через газооттяжки поступают на поверхностный конденсатор № 2, где конденсируется только водяной пар, а неконденсируемые газы отсасываются пароэжекторным вакуум--насосом и отводятся в барометрический приямок, а из приямка отсасываются эжектором через гидрозатвора на сжигатель дурнопахнущих газов лесохимического производства.
Производительность варочно-промывного цеха 800 тонн целлюлозы по варке.
Количество чёрного щёлока, получаемого после промывки целлюлозной массы, составляет 10 м 3 /т воздушно сухой целлюлозы.
Для расчёта плотности поступающего чёрного щёлока используем формулу:
где - плотность чёрного щёлока, кг/м 3 ,
b - концентрация сухого остатка в щёлоке, %.
r = 1000(1-0,5(14/100)) = 1075 кг/м 3 .
Масса щёлока, поступающего на выпарку:
где m- масса чёрного щёлока, получаемого после промывки 1тонны воздушно-сухой целлюлозы, кг;
- плотность чёрного щёлока, поступающего на выпарку при концентрации 14% а.с.в., кг/м 3 ;
V - объём чёрного щёлока, получаемого после промывки 1 тонны в.с. целлюлозы, м 3 .
8600000/24 = 358333 кг/ч или часовая производительность по чёрному щёлоку 360 т/час.
Для расчёта принимаем производительность выпарной установки по щёлоку 360 т/ч.
1. Общее количество испаряемой воды определяем по: [ 3, стр. 233]
где W--количество испаряемой воды, кг/с;
G 0 --количество выпариваемого раствора, т/ч;
0 -начальная концентрация раствора;
n --концентрация раствора на выходе.
W = 360 1 53 = 224,15 т/ч = 224150 кг/ч = 62,26 кг/с
1. Для расчёта коэффициентов теплопередачи задаёмся ориентировочным значением удельного паросъёма W уд. , характерным для плёночных аппаратов.
Выбираем трубчатый выпарной аппарат плёночного типа с числом трубок n=1250; d=56?2,5 мм; h=9,0 м.
Для распределения общего количества испаряемой воды по корпусам принимаем:
W 1 :W 2 :W 3 :W 4 :W 5 :W 6 =1:0,9:0,84:0,9:0,99:1
Тогда количество испаряемой воды по корпусам будут равны ( кг/ч):
W 1 = 1 + 0,9 + 0,84 + 0,9 + 0,99 + 1 = 5,63 = 39813 кг/ч;
W 3 = 39813 • 0,84 = 33442,92 кг/ч;
W 5 = 39813 • 0,99 = 39414,87 кг/ч;
3. Концентрация щёлока на выходе из каждого корпуса:
X 5 = 360000 ( 35831,7 + 39414,87) = 25,29 %;
X 6 = 360000 (75246,57 + 39813) = 29,39 %;
X 3 = G 0 (W 4 + W 5 + W 6 + W 3 ) , %
X 3 = 360000 ( 115059,57 + 33442,92) = 34,04 %;
X 2 = G 0 (W 4 + W 5 + W 6 + W 3 + W 2 ) , %
X 2 = 360000 ( 148502,49 + 35831,7) = 40,99 %;
X 1 = G 0 (W 4 + W 5 + W 6 + W 3 + W 2 + W 1 ) , %
X 1 = 360000 ( 184334,19 + 39813) = 52 %.
3.1 Средние концентрации в корпусах будут равны:
4. Для определения температурных депрессий воспользуемся справочными данными:
Температура кипения, ?C 101 103 112
При интерполяции получаем температурные депрессии по корпусам:
Дґ 1 =8,9; Дґ 2 =3,3; Дґ 3 =2,1; Дґ 4 =1,2; Дґ 5 =1,4; Дґ 6 =1,8
4.1. Гидростатической депрессией для аппаратов плёночного типа можно пренебречь. Гидравлическую депрессию примем по 1?C. Тогда полезная разность температур будет равна:
?t пол. =t пара -(t к.пара +?? 1 +?? 2 +?? 3 +?? 4 +?? 5 +?? 6 );
?t пол. =141-(52+8,9+3,3+2,1+1,4+1,8)=70,3?C
Эту величину необходимо распределить по корпусам. Для этого нужно предварительно оценить термические сопротивления теплопередачи и прежде всего - сопротивления накипи. Относительные термические сопротивления накипи в аппарате будут равны:
R H 1 X cp .1 W 1 47 39813
R H4 = X cp.4 W 4 = 21,11 35831,7 = 16,89
R H2 X cp.2 W 2 37,52 35831,7
R H4 = X cp.4 W 4 = 21,11 35831,7 = 7,07
3,4 3,4
R H 3 X cp . 3 W 3 31,72 33442,92
R H 4 = X cp .4 W 4 = 21,11 35831,7 = 3,73
R H5 X cp.5 W 5 23,75 39414,87
R H4 = X cp.4 W 4 = 21,11 35831,7 = 1,64
R H6 X cp.6 W 1 27,34 39813
R H4 = X cp.4 W 4 = 21,11 35831,7 = 2,04
4.2. Предельное термическое сопротивление накипи, когда аппараты ставят на промывку R H =0,00085 м 2 ?град/Вт
Тогда сопротивление в других корпусах будут равны:
R H 4 = R H 1 ? R H 4 = 16,89 = 0,00005033 м 2 • град/ Вт;
R H 2 = 0,00005033 • 7,07 = 0,0003558 м 2 • град/ Вт;
R H 3 = 0,00005033 • 3,73 = 0,0001877 м 2 • град/ Вт;
R H 5 = 0,00005033 • 1,64 = 0,00008254 м 2 • град/ Вт;
R H 6 = 0,00005033 • 2,04 = 0,0001027 м 2 • град/ Вт.
4.3. Термическое сопротивление стенок равно:
где д- толщина стенки трубы (2,5мм=0,0025м)
л - теплопроводность материала, из чего изготовлены трубы.
Суммарное сопротивление стенок и накипи:
R 2 = 0,0003558 + 0,00004 = 0,000396
R 3 = 0,0001877 + 0,00004 = 0,0002277
R 4 = 0,00005033 + 0,00004 = 0,0000903
R 5 = 0,00008254 + 0,00004 = 0,0001225
R 6 = 0,0001027 + 0,00004 = 0,0001427
4.4. Зададимся соотношением тепловых потоков в корпусах. Если в корпусах нет самоиспарения и подогрева раствора до кипения, тепловые потоки пропорциональны количествам испаряемой воды.
При наличии самоиспарения и подогрева щёлока до температуры кипения пропорциональность нарушается. В данном случае берём:
Q 1 : Q 2 : Q 3 : Q 4 : Q 5 : Q 6 = 1 : 0,91 : 0,88 : 0,85 : 0,82 : 0,98
Приняв удельный тепловой поток в первом корпусе
Температурные напоры, которые затрачиваются на преодоление термических сопротивлений стенок и накипи будут равны:
( t c t c ) 1 = 0,00089 • 8000 = 7,1
( t c t c ) 2 = 0,000396 • 7280 = 2,88
( t c t c ) 3 = 0,0002277 • 7040 = 1,603
( t c t c ) 4 = 0,0000903 • 6800 = 0,61
( t c t c ) 5 = 0,0001225 • 6560 = 0,804
( t c t c ) 6 = 0,0001427 • 7840 = 1,119
4.5. Температурные напоры на преодоление термических сопротивлений при переходе тепла от стенки к кипящей жидкости определяем по: 3, стр. 242
( t c t кип. ) n = 510 •( 1 0,845• х ср n ) , С ( 2)
4.5. На преодоление термических сопротивлений перехода тепла от пара к стенке расходуется пар определяем по: 3, стр. 249
t no л. ( t c t c ) + ( t c t кип ) = 12,514 С ( 3 )
5. Распределим его по корпусам и определим температурный режим выпаривания, где приняты следующие обозначения:
t с ' и t с '' - температуры стенок со стороны пара и щёлока;
t кип. - температура кипения щёлока;
?? и ?? - температурные и гидравлические депрессии;
r - теплота парообразования, определяется по t п ;
В - величина, определяемая в зависимости от температуры плёнки конденсатора (t пл. ).
6. Коэффициенты теплоотдачи со стороны горячего теплоносителя определяем по: 2, стр. 90
L 1 = 2,04 • B • H • 1 , Вт/ м 2 • К ( 4 )
7. Для расчёта пара на выпарку и уточнения количества испаряемой воды определим тепловые характеристики пара, конденсата и щёлока.
7.1. Коэффициенты испарения определяем по: 3, стр. 243
8. Коэффициенты использования тепла конденсата определяем по: 3, стр. 243
V i = i i t кип . • c i • 4,19 ( 6 )
V 2 = ( 132,5 108 ) • 4,19 = 0,044
Коэффициенты самоиспарения I определяем по: 2, стр. 243
Приняв е = 0,93, выражаем количество испаряемой воды W в корпусах через расход первичного пара в первом корпусе:
W 1 = 0,93 D 1 • 0,949 = 0,8826 D 1 ;
W 2 = 0,93 W 1 • 0,965 = 0,7921 D 1 ;
W 3 = 0,93 W 2 • 0,975 + 0,93 • 0,027 W 1 = 0,7588 D 1 ;
W 4 = 0,93 W 3 • 0,985 + 0,93 • 0,021• ( W 1 + W 2 ) + 360000 • 0,007 = 0,7278 D 1 + 2888;
W 5 = 0,93 W 4 • 0,987 + 0,93 • 0,017• (W 1 + W 2 + W 3 ) + 0,016 • (360000 W 4 ) = 0,6906 D 1 + 6785,28;
W 6 = 0,93W 5 • 0,990 + 0,93 • 0,019 • ( W 1 + W 2 + W 3 + W 4 ) + 0,019•(360000 W 5 ) = 0,6910 D 1 + 6711,08 .
Сложив, левые и правые части, получаем:
W = 16376,4 + 4,5073 D 1 = 224150 кг/ч;
Количество испаряемой воды по корпусам будет равно:
W 1 = 46097,13 • 0,826 = 40685 кг/ч = 11,3 кг/с;
W 2 = 46097,13 • 0,7920 = 36508 кг/ч = 10,1 кг/с;
W 3 = 46097,13 • 0,7403 = 34126 кг/ч = 9,5 кг/с;
W 4 = 46097,13 • 0,7108 + 2880 = 35646 кг/ч = 9,9 кг/с;
W 5 = 46097,13 • 0,6906 + 6785,28 = 38610 кг/ч = 10,7 кг/с;
W 3 = 46097,13 • 0,6910 + 6711,08 = 38564 кг/ч = 10,7 кг/с.
Общие тепловые нагрузки определяем по : [ 3, стр. 255]
Q 1 = D 1 ( I 1 t k1 • C) • 0,93 , кДж/ч ( 8 )
Q 1 = 46097,13 • ( 2741,4 132,5 • 4,19 ) • 0,93 = 93724000 кДж/ч;
Q 2 = 40685 • ( 2702,4 108 • 4,19 ) • 0,93 = 85129000 кДж/ч;
Q 3 = 36508 •( 2675,8 93 • 4,19) + 40685•( 108 93) • 4,19 • 0,93 = 74689000 кДж/ч;
Q 4 = 34126 •( 2653 81• 4,19) + (40685 + 36508)•( 93 81) • 4,19 • 0,93 = 78294000 кДж/ч;
Q 5 = 36646 •( 2636 71 • 4,19) + (40685 + 36508 + 34126)•( 81 71) • 4,19 • 0,93 = 85358000 кДж/ч;
Q 6 = 38610•(2617,5 60•4,19)+ (40685+36508+34126+35646)•(71 60)•4,19 •0,93= 86514000 кДж/ч.
Коэффициенты теплоотдачи от стенок к кипящему раствору определяем по : [ 3, стр. 190]
2- i = 510 • (1 0,845 • x cpi ) • (t c t кип. i ), Вт/м 2 • град, ( 9 )
2-1 = 510 • ( 1 0,845 • 0,47 ) • 8,84 = 2717,9 Вт/м 2 • град;
2-2 = 510 • ( 1 0,845 • 0,3752 ) • 7,59 = 2643,65 Вт/м 2 • град;
2-3 = 510 • ( 1 0,845 • 0,3172 ) • 7,09 = 2646,71 Вт/м 2 • град;
2-4 = 510 • ( 1 0,845 • 0,2111 ) • 6,41 = 2685,96 Вт/м 2 • град;
2-5 = 510 • ( 1 0,845 • 0,2375 ) • 6,37 = 2596,73 Вт/м 2 • град;
2-6 = 510 • ( 1 0,845 • 0,2734 ) • 7,37 = 2890,35 Вт/м 2 • град.
Общие коэффициенты теплопередачи определяем по: [ 2, стр. 90]
К i = (1/ 1-i ) + (/) + (1/ 2-i ) , Вт/ м 2 • град ( 10 )
К 1 = (1/8753) + 0,00089 + (1/2717,9) = 1599 Вт/ м 2 • град;
К 2 = (1/8427) + 0,000396 + (1/2643,65) = 1565 Вт/ м 2 • град;
К 3 = (1/8133) + 0,0002277 + (1/2646,71) = 1695 Вт/ м 2 • град;
К 4 = (1/ 7863) + 0,000903 + (1/2685,96) = 1373 Вт/ м 2 • град;
К 5 = (1/7608) + 0,0001225 + (1/2596,73) = 1120 Вт/ м 2 • град;
К 6 = (1/7305) + 0,0001427 + (1/2890,35) = 729 Вт/ м 2 • град.
2.5 Расчёт поверхности теплообмена при выпаривании
Поверхность нагрева аппаратов определяем по: [ 2, стр. 87]
По ГОСТ 11987--81 "Основные размеры выпарных аппаратов", выбираем выпарной аппарат с поверхностью нагрева F = 2000 м 2 .
При диаметре трубы 56 2 мм и длине 9 м, диаметр греющей камеры D не менее 2800 мм. Диаметр сепаратора D 1 -- не более 8500 мм. Высота сепаратора Н 1 -- не более 16500 мм. Масса сепаратора -- не более 83000кг .
Таблица 5 Наименование показателей при диаметре трубы 56 2 мм и длине 9 м
Наименование показателей при диаметре трубы 56 2 мм и длине 9 м
2.6 Расчёт основных показателей выпарки
Паросъём перед остановом выпарки на промывку определяем по 3, стр. 256 :
Удельный расход пара определяем по 3, стр. 233 :
Экономичность определяем по 3, стр. 234 :
2.7 Расчёт, описание основного и вспомогательного оборудования выпарной станции
1. В качестве поверхностных конденсаторов используют теплообменные аппараты различной конструкции. Могут быть применены трубчатые, спиральные теплообменники. Одноходовой трубчатый теплообменник состоит из цилиндрического кожуха с двумя трубными решётками, в которые ввальцовываются или приваривают трубы. Охлаждающая вода подаётся в межтрубное пространство, а пар проходит по трубам. Движение воды и пара чаще всего противоточное. Пар поступает сверху, а вода снизу. Трубчатые теплообменники используются для конденсации паров и нагрева воды уходящими конденсатами с выпарной станции.
Спиральные теплообменники, также как и трубчатые, используются для нагрева и конденсации. К недостаткам спиральных теплообменников относится неудобство очистки их от осадков.
Расчёт поверхностного конденсатора.
Q = 10,7 ( 2345,2 + 4,19 3,2 ) = 25237 кВт
Начальной и конечной температурами воды задаёмся:
Максимальное число трубок конденсатора:
Ориентировочная поверхность конденсатора:
По величине поверхности теплопередачи и числу трубок выбираем ТК. М. 10. ГОСТ 15121--69.
2. В системе выпарной станции щёлоковые насосы играют очень важную роль. Для обслуживания выпарных станций устанавливаются насосы специальной конструкции, способные перекачивать вязкие щёлока при довольно высоких температурах и противостоять коррозийному действию щелоков.
Насосы устанавливаются на специальном фундаменте, размер и глубина положения которого должны соответствовать габаритам насоса. Насос и мотор должны стоять строго по прямой оси.
1. Насос подачи щёлока в третий корпус определяем по : [ 2, стр. 20]
p = p 3 p 4 = ( 0,53 0,27 ) • 10 5 = 0,25 • 10 5 Н/м 2
2. Насос подачи щёлока во второй корпус:
p = p 2 p 3 = ( 0,83 0,46 ) • 10 5 = 0,37 • 10 5 Н/м 2
3. Насос подачи щёлока в первый корпус:
360000 36508 34126 35646 38610 38564
V 3 = 1185 = 0,026 м 3 /с
p 1 = p 1 э p 2 = ( 1,43 0,77 ) • 10 5 = 0,66 • 10 5 Н/м 2
Для хранения необходимого запаса слабого щёлока перед выпарной установкой устанавливают щелоковые баки. Площадь поперечного сечения баков должна быть 0,1--0,15 м 2 на 1 м 3 щёлока в сутки.
На заводах устанавливают три бака: один для слабого щёлока, поступающего из промывного отдела, второй для среднего щёлока, поступающего с выпарной станции ( при смешанной системе питания ).
Между щелоковыми баками устанавливают бак для мыла. В этот бак мыло поступает с верхнего уровня щелоковых баков через специальные карманы и желоба. Баки покрывают надёжной термоизоляцией и устанавливают на улице.
Перед содовыми агрегатами также должен быть запас щёлока, гарантирующий безостановочную работу станции на случай промывки её корпусов или другого вынужденного останова. Чем больше будет запас щёлока, тем ритмичнее будет работать цех и завод.
3.1 Организация технологической службы в цехе выпарки
Технологическая служба в цехе выпарки состоит из:
2. Оператор -- выпарщик щелоков 5 разряда.
Выпарщик 4-го разряда обязан следить за работой насосов, переключать оборудование с согласования со старшим выпарщиком. Осуществлять контроль за отводом конденсата из выпарных аппаратов, контролировать уровень сульфатного мыла. Осуществлять съём мыла и перекачку его на лесохимию. Следить за уровнем сточных вод в приямках. Принимать участие в ликвидации аварийных ситуаций. Осуществлять пуск и останов оборудования по команде старшего выпарщика. Обо всех неисправностях сообщать старшему выпарщику или технологу цеха. Соблюдать правила ТБ.
Оператор -- выпарщик 5-го разряда обязан осуществлять контроль за процессом выпарки: контролировать подачу чёрного щёлока, пара, воды. Контролировать давление, температуру, уровень слабого щёлока в выпарных аппаратах. Осуществлять отбор щёлока и проверять его плотность. Контролировать работу оборудования, насосов, коммуникаций. Осуществлять пуск и останов оборудования по команде старшего выпарщ
Проект выпарного цеха производительностью 800 т/сутки целлюлозы по варке курсовая работа. Производство и технологии.
Вопрос 4 – Структура, текстура и связность грунтов
Дипломная работа по теме Разработка проекта автоматизированного рабочего места
Реферат: Нейронные сети
Анализ Прибыли Курсовая
Сочинение Мой Котенок 2 Класс
Реферат по теме Історія виникнення бюджету
Реферат На Тему Цикл Карно
Контрольная работа: Устройство ЭВМ. Операционные системы Windows. Антивирусные программы
Доклад по теме Хлебников В.В.
Теория И Практика Написания Сочинения Элективный Курс
Курсовая работа: Психологическая готовность ребёнка к школе 2
Дипломные Краснодар
Курсовая работа по теме Фармацевтический анализ производных пиридина (никотиновая кислота)
Курсовая работа по теме Экспертиза питьевого йогурта
Контрольная работа: Организационно-правовой механизм управления окружающей средой
Реферат: Расчет одноступенчатого редуктора
Доклад по теме Философия стоицизма
Что понимается под индивидуально-коллективным характером журналистского труда?
Контактные Бытовые Инфекции Для Реферата
Отчет по практике по теме Анализ финансово-хозяйственной деятельности ООО 'Универсал Строй'
Бухгалтерская (финансовая) отчетность в управлении предприятием - Бухгалтерский учет и аудит курсовая работа
Проблема принадлежности Курильских островов - Международные отношения и мировая экономика курсовая работа
Физиология и биохимия лишайников - Биология и естествознание реферат