Расчет трехкорпусной выпарной установки непрерывного действия - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Расчет трехкорпусной выпарной установки непрерывного действия

Технологическая схема выпарной установки. Выбор выпарных аппаратов и определение поверхности их теплопередачи. Расчёт концентраций выпариваемого раствора. Определение температур кипения и тепловых нагрузок. Распределение полезной разности температур.


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.
М инистерство образования и науки У краины
Национальный Технический Университет
« Харьковский Политехнический Институт »
Кафедра Общей химической технологии, процессов и аппаратов
Р асчет трехкорпусной выпарной установки непрерывного действия
Технологическая схема выпарной установки
В химической промышленности для концентрирования растворов нелетучих и мало летучих веществ широко применяется процесс выпаривания. Наиболее целесообразно для этого использовать многокорпусные выпарные установки непрерывного действия (МВУ). МВУ состоят из нескольких корпусов, в которых вторичный пар предыдущего корпуса используется в качестве греющего пара для последующего корпуса. В этих установках первичным паром обогревается только первый корпус. В многокорпусных выпарных установках достигается значительная экономия греющего пара по сравнению с однокорпусными установками той же производительности.
Принципиальная технологическая схема трехкорпусной вакуум-выпарной установки непрерывного действия представлена на рис.1.1.
Исходный раствор подается из емкости 1 центробежным насосом 2 через теплообменник 3 в первый корпус выпарной установки 4 . В теплообменнике 3 исходный раствор нагревается до температуры близкой к температуре кипения раствора в первом корпусе выпарной установки.
Первый корпус установки обогревается свежим (первичным) паром. Вторичный пар, образующийся при кипении раствора в первом корпусе, направляется в качестве греющего пара во второй корпус 5 ; сюда же поступает частично сконцентрированный раствор из первого корпуса. Аналогично упаренный раствор из второго корпуса подается в третий корпус 6 , обогреваемый вторичным паром второго корпуса. Упаренный до конечной концентрации в третьем корпусе готовый продукт поступает из него в емкость 10 . По мере прохождения из корпуса в корпус давление и температура пара понижаются, и из последнего (третьего) корпуса пар с низким давлением отводится в барометрический конденсатор смешения 7 , в котором при конденсации пара создается вакуум. Раствор и вторичный пар перемещаются из корпуса в корпус самотеком благодаря общему перепаду давления, возникающего в результате избыточного давления в первом корпусе и вакуума в последнем. Воздух и неконденсирующиеся газы, поступающие в установку с охлаждающей водой (в конденсаторе) и через не плотности трубопроводов, отсасываются через ловушку 8 вакуум-насосом.
Смесь охлаждающей воды и конденсата сливается самотеком через барометрическую трубу в бак-гидрозатвор 9 .Конденсат греющих паров из выпарных аппаратов и теплообменника выводится с помощью конденсатоотводчиков.
Конструкция выпарного аппарата должна удовлетворять ряду общих требований, к числу которых относятся: высокая производительность и интенсивность теплопередачи при возможно меньших объеме аппарата и расходе металла на его изготовление, простота устройства, надежность в эксплуатации, легкость чистки поверхности теплообмена, осмотра и ремонта.
Вместе с тем выбор конструкции и материала выпарного аппарата определяется в каждом конкретном случае физико-химическими свойствами раствора.
Для выпаривания растворов небольшой вязкости (до 8 мПа•с) без образования кристаллов, чаще всего используют выпарные аппараты с естественной циркуляцией. Высоковязкие и кристаллизующиеся растворы выпаривают в аппаратах с принудительной циркуляцией.
Растворы чувствительные к повышенным температурам рекомендуется выпаривать в роторно-пленочных выпарных аппаратах, а растворы склонные к пенообразованию - в прямоточных аппаратах с восходящей пленкой.
Типы и основные размеры выпарных аппаратов представлены в ГОСТ 11987-81, и каталогах УКРНИИХИММАШа [11,12].
Задание на расчет выпарной установки
Цель расчета выпарной установки - расчет материальных потоков, затрат тепла и энергии, размеров основного аппарата, расчет и выбор вспомогательного оборудования, входящего в технологическую схему установки.
Рассчитать и спроектировать трехкорпусную выпарную установку непрерывного действия для концентрирования водного раствора по следующим данным:
1. Производительность установки по исходному раствору -8000 кг/ч;
2. Концентрация раствора: начальная - 5% масс.; конечная - 15 % масс.;
3. Давление греющего пара -Р=0,4 МПа;
4. Давление в барометрическом конденсаторе -,Р=0,0147 МПа;
5. Раствор подается в первый корпус подогретым до температуры кипения;
6. Схема выпаривания - прямоточная; циркуляция естественная
1. Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов
Технологический расчёт выпарных аппаратов заключается в определении поверхности теплопередачи. Поверхность теплопередачи выпарного аппарата определяется по основному уравнению теплопередачи
где  - поверхность теплопередачи, м 2 ;
 - коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 •К);
 - полезная разность температур, К.
Для определения тепловых нагрузок, коэффициентов теплопередачи и полезных разностей температур необходимо знать распределение упариваемой воды, концентрации растворов по корпусам и их температуры кипения. Первоначально определим эти величины по материальному балансу, в дальнейшем уточним их по тепловому балансу.
1.1 Расчёт концентраций выпариваемого раствора
Производительность установки по выпариваемой воде определяем по формуле:
где  - производительность по выпаренной воде, кг/с;
 - производительность по исходному раствору, кг/с;
 - соответственно начальная и конечная концентрация раствора, масс. доли,
На основании практических данных принимаем, что выпариваемая вода распределяется между корпусами в соотношении
W 1 + W 2 + W 3 = W =0,45+0,49+0,54=1,76 кг/с.
Рассчитываем концентрации растворов в корпусах:
Концентрация раствора в третьем корпусе соответствует заданной концентрации упаренного раствора .
1.2 Определение температур кипения раствора
Температура кипения раствора в корпусе определяется как сумма температур греющего пара последующего корпуса и температурных потерь
где  - соответственно температурная, гидростатическая и гидравлическая депрессии, К.
Для определения температур греющего пара примем, что перепад давлений в установке ? P распределяется между корпусами поровну:
где P Г1  - давление греющего пара в первом корпусе, МПа;
P бк - давление в барометрическом конденсаторе, МПа.
Тогда давление греющих паров, МПа, в корпусах составляет:
P Г2  = P Г1 - ? P = 0,4 - 0,1284 = 0,2716 МПа
P Г3  = P Г2 - ? P = 0,2716 - 0,1284 = 0,1432 МПа
P бк  = P Г3 - ? P = 0,1432 - 0,1284 = 0,0148 МПа
По давлению греющего пара находим его температуру и теплоту парообразования (табл. 2.1) по корпусам.
Таблица 1.1 - Температуры и теплоты парообразования
1 .2.1  Определение температурных потерь
Температурные потери в выпарном аппарате обусловлены температурной , гидростатической и гидродинамической депрессиями.
а) Гидродинамическая депрессия вызвана потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трения и местных сопротивлений паропроводов при переходе из корпуса в корпус. Обычно в расчётах принимают  = 1,0 - 1,5 ?С на корпус. Примем  = 1 ?С, тогда температуры вторичных паров в корпусах равны:
t вп 1 = t Г2 +  = 129,78+1=130,78 ?С
По температурам вторичных паров определим их давления и теплоты парообразования (табл. 2.2).
Таблица 1.2 - Давления и теплоты парообразования
б) Гидростатическая депрессия обусловливается наличием гидростатического эффекта, заключающегося в том, что вследствие гидростатического давления столба жидкости в трубах выпарного аппарата температура кипения раствора по высоте труб неодинакова. Величина не может быть точно рассчитана ввиду того, что раствор в трубах находится в движении, причем величина зависит от интенсивности циркуляции и изменяющейся плотности парожидкостной эмульсии, заполняющей большую часть высоты кипятильных труб. Приблизительно расчет возможен на основе определения температуры кипения в среднем поперечном сечении кипятильных труб. Величина определяется как разность температуры кипения в среднем слое труб и температуры вторичного пара ():
Для того, чтобы определить нужно найти давление в среднем слое ( P ср ) и по этому давлению определить температуру в среднем слое (по таблице свойств насыщенного водяного пара). Плотность парожидкостной эмульсии в трубах при пузырьковом режиме кипения принимается равной половине плотности раствора. Плотность раствора (при 100 °С) определяется в зависимости от концентрации раствора в корпусе.
Давление в среднем сечении кипятильных труб (в МПа) равно сумме давлений вторичного пара в корпусе и гидростатического давления столба жидкости (? P ср ) в этом сечении трубы длиной H :
Для выбора значения H нужно ориентировочно определить поверхность теплопередачи выпарного аппарата. При кипении водных растворов можно принять удельную тепловую нагрузку аппаратов с естественной циркуляцией q   = 10000 ? 30000 Вт/м 2 . Примем q  = 10000 Вт/м 2 . Тогда поверхность теплопередачи первого корпуса ориентировочно будет равна:
По ГОСТ 11987--81 для выпарного аппарата с естественной циркуляцией и вынесенной греющей камерой ближайшая будет поверхность - 63 м 2 при диаметре труб 38x2 мм и длине труб Н = 4000 мм.
Давления в среднем слое кипятильных труб корпусов равны:
Этим давлениям соответствуют следующие температуры кипения и теплоты парообразования (табл. 1.3):
Таблица1.3 - Температуры кипения и теплоты парообразования
Определяем гидростатическую депрессию по корпусам
Сумма гидростатических депрессий составляет:
в) Температурная депрессия определяется по уравнению:
 - температурная депрессия при атмосферном давлении, ?С;
 - теплота парообразования вторичного пара, кДж/кг.
Определяется величина как разность между температурами кипения раствора и чистого растворителя (воды) при атмосферном давлении. Температуры кипения раствора при атмосферном давлении в зависимости от концентрации даны в справочной литературе.
Сумма температурных депрессий равна:
Тогда температуры кипения растворов по корпусам равны:
1 .3 Расчёт полезной разности температур
Необходимым условием передачи тепла в каждом корпусе является наличие некоторой полезной разности температур греющего пара и кипящего раствора.
Полезные разности температур по корпусам равны:
Общая полезная разность температур:
Проверим общую полезную разность температур:
1 .4 Определение тепловых нагрузок
Расход греющего пара в первом корпусе, производительность каждого корпуса по выпариваемой воде и тепловые нагрузки по корпусам определяются путем совместного решения уравнений тепловых балансов по корпусам и уравнениями баланса по воде для всей установки:
где D  - расход греющего пара в первом корпусе, кг/с;
Н, h  - энтальпия пара и конденсата, соответственно, Дж/кг;
1,03, 1,02, 1,01 - коэффициенты, учитывающие 3;2;1 % потерь тепла в окружающую среду по корпусам, соответственно (потери тепла обычно принимают в размере 2 ? 6% от тепловой нагрузки аппарата);
C - удельная теплоемкость, Дж/кг•К;
 - теплота концентрирования по корпусам. Величинами пренебрегаем, поскольку эти величины значительно меньше принятых потерь тепла;
t н  - температура кипения исходного раствора, подаваемого в первый корпус,
 - температура кипения в i -ом корпусе.
где  - температурная депрессия для исходного раствора;
с н , с 1 , с 2 - теплоёмкость растворов при концентрациях , кДж/(кгК)
Теплоёмкость (в кДж/(кгК)) разбавленных водных растворов ( < 20%) рассчитывается по формуле:
Подставим известные значения в уравнения.
W 1 = 0,9540,2286 - 0,0141 = 0,204 кг/с
W 2 = 0,8750,2286 + 0,58 = 0,78 кг/с
W 3 = 0,70010,2286 + 0,336 = 0,496 кг/с
W  = W 1 + W 2 + W 3  = 0,204+0,78+0,496= 1,48 кг/с
Q 2 = W 1 •2180 = 0,204•2180=444,72
Q 3 = W 2 •2234 =0,78•2234= 1742,52
Полученные данные сводим в табл.1.4.
Таблица 1.4 - Параметры растворов и паров по корпусам
Производительность по испаряемой воде W , кг/с
Температура кипения раствора t к ,?C
Полезная разность температур ? t п , ?C
1 .5   Расчет коэффициентов теплопередачи
Коэффициент теплопередачи рассчитываем, исходя из того, что при установившемся процессе передачи тепла справедливо равенство:
Коэффициент теплопередачи К в [Вт/(м 2 К)] можно рассчитать по уравнению:
где q  - удельная тепловая нагрузка, Вт/м 2 ; q  = Q / F ;
и  - коэффициенты теплоотдачи от конденсирующегося пара к стенке и от стенки к кипящему раствору соответственно, Вт/(м 2 •К);
 - сумма термических сопротивлений стенки загрязнений и накипи, (м 2 •К/Вт);
 - разность температур между греющим паром и стенкой со стороны пара в первом корпусе, ?С;
- перепад температур на стенке, ?С;
 - разность между температурой стенки со стороны раствора и температурой кипения раствора, °С.
Коэффициент теплоотдачи рассчитываем по уравнению:
где  - теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;
 - разность температур конденсата пара и стенки, ?С;
 - соответственно плотность, кг/м 3 , теплопроводность Вт/(м•К) и вязкость конденсата, Па•с, при средней температуре плёнки:
Значения физических величин конденсата берём при t пл = 142,85?С .
Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору в условиях его естественной циркуляции для пузырькового режима в вертикальных трубах равен:
где  - плотность греющего пара в первом корпусе,  - плотность пара при атмосферном давлении;  - соответственно, теплопроводность, поверхностное натяжение, теплоемкость и вязкость раствора в первом корпусе.
Значения величин, характеризующих свойства растворов NaOH , представлены в таблице 1.5.
Проверим правильность первого приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:
Для определения строим графическую зависимость тепловой нагрузки q от разности температур между паром и стенкой (см. рис. 1.1) и определяем  = 1,1 ?С.
Рассчитываем коэффициент теплопередачи К 1 в первом корпусе:
Коэффициент теплопередачи для второго корпуса К 2 и третьего К 3 можно рассчитывать так же , как и коэффициент К 1 или с достаточной точностью воспользоваться соотношением коэффициентов , полученных из практики ведения процессов выпаривания .Эти соотношения варьируются в широких пределах:
К 1 : К 2 : К 3 = 1 : (0,85 0,5) (0,7 0,3)
Поскольку - СaCl2 -соль, соотношение коэффициентов принимаем по верхним пределам.
1 .7 Распределение полезной разности температур
Полезные разности температур в корпусах установки находим из условия равенства их поверхностей теплопередачи:
где  - общая полезная разность температур выпарной установки;  - отношение тепловой нагрузки к коэффициенту теплопередачи в корпусе; i  = 1,2,3 - номер корпуса.
Проверим общую полезную разность температур установки:
Поскольку рассчитаны величины тепловых нагрузок, коэффициентов теплопередачи и полезной разности температур по корпусам, следовательно, можно найти поверхность теплопередачи выпарных аппаратов:
Полученные значения поверхности теплопередачи сравниваем с определенной ранее ориентировочной поверхностью F ор =49 м 2 . Различие незначительное. Значит, размеры выпарных аппаратов выбраны правильно.
По ГОСТ 11987 выбираем аппарат с поверхностью теплообмена F =63м 2 и длиной труб Н = 4 м. Основные технические характеристики выпарного аппарата представлены в таблице 1.6.
Таблица 1.6 - Техническая характеристики выпарного аппарата.
Диаметр циркуляционной трубы D 2 , мм
1 .8 Определение толщины тепловой изоляции
Толщину тепловой изоляции находим из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции в окружающую среду:
где  - коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляции к воздуху, Вт/(м 2 К) ;
 - температура изоляции со стороны воздуха, ° С; Для аппаратов, работающих внутри помещения выбирают в пределах 35 ? 45 ?С, а для аппаратов, работающих на открытом воздухе в зимнее время - в интервале 0 ? 10 ?С.;
 - температура изоляции со стороны аппарата, ?С (температуру t ст1 можно принимать равной температуре греющего пара, ввиду незначительного термического сопротивления стенки аппарата по сравнению с термическим сопротивлением слоя изоляции);
 - температура окружающей среды (воздуха), ?С;
 - коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вт/(мК).
В качестве изоляционного материала выбираем совелит, который содержит 85% магнезии и 15 % асбеста. Коэффициент теплопроводности совелита
Толщина тепловой изоляции для первого корпуса:
Такую же толщину тепловой изоляции принимаем для второго и третьего корпусов.
2 . Р асчет вспомогательного оборудования
2 .1 Расч е т барометрического конденсатора
Для создания вакуума в выпарных установках применяют конденсаторы смешения с барометрической трубой. В качество охлаждающего агента используют воду, которая подается в конденсатор чаще всего при температуре окружающей среды (около 20 ?С). Смесь охлаждающей воды и конденсата выходит из конденсатора по барометрической трубе. Для поддержания постоянного вакуума в системе вакуум-насос постоянно откачивает неконденсирующиеся газы.
2 .1 .1 Определение расхода охла ждающей во ды
Расход охлаждающб ей воды G в (в кг/с) определяем из теплового баланса конденсатора:
где  - энтальпия пара в барометрическом компенсаторе, кДж/кг;
- начальная температура охлаждающей воды, ?С;
- конечная температура смеси воды и конденсата, ?С .
Разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора составляет 3 ? 5 град., поэтому конечную температуру воды принимают на 3 ? 5 град. ниже температуры конденсации паров:
2 .1.2 Расчет диаметра барометрического ко н денсатора
Диаметр барометрического конденсатора ‚ определяем из уравнения расхода
где  - плотность пара, кг/м 3 выбираемая по давлению пара в конденсаторе P бк ;
 - скорость пара, м/с, принимаемая в пределах 15 ? 25 м/с.
По нормалям НИИХИММАШа подбираем барометрический конденсатор диаметром d бк = 600 мм с диаметром трубы d б т = 150 мм.
2 .1.3 Расчет высоты барометрической трубы
Скорость воды в барометрической трубе
где В  - вакуум в барометрическом конденсаторе, Па;
 - сумма коэффициентов местных сопротивлений;
 - коэффициент трения в барометрической трубе;
 - высота и диаметр барометрической трубы, м;
0,5 - запас высоты на возможное изменение барометрического давления.
где  - коэффициенты местных сопротивлений на входе в трубу и на выходе из неё.
Коэффициент трения зависит от режима движения воды в барометрической трубе. Определим режим течения воды в барометрической трубе:
где  - вязкость воды, Па•с, определяемая по номограмме при температуре воды t ср .
2 .2 Расчёт производительности вакуум - насоса
Производительность вакуум-насоса G возд определяется количеством воздуха, который необходимо удалять из барометрического конденсатора:
где 2,5•10 -5  - количество газа, выделяющегося из 1 кг воды; 0,01 - количество газа, подсасываемого в конденсатор через уплотнения на 1 кг паров. Тогда
Объёмная производительность вакуум-насоса
где R  - универсальная газовая постоянная, Дж/(кмоль К);
M в  - молекулярная масса воздуха, кг/кмоль;
Р в  - парциальное давление сухого воздуха в барометрическом конденсаторе, Па.
где Р п  - давление сухого насыщенного пара при t в , Па. При температуре воздуха 27,07?С, Р п  = 0,038•9,8•10 4 Па.
Зная объёмную производительность воздуха и остаточное давление в конденсаторе Р бк , по каталогу подбираем вакуум-насос типа ВВН - 3 мощность на валу .
Удельный расход энергии на тонну упариваемой воды, ,
2 .3 Определение поверхности теплопередачи подогревателя
Поверхность теплопередачи подогревателя (теплообменника) F п ,м 2 определяем по основному уравнению теплопередачи:
где  - тепловая нагрузка подогревателя, Вт определяется из теплового баланса теплообменника: К п  - коэффициент теплопередачи , Вт/(м К), К п  = 120 ? 340;
 - средняя разность температур между паром и раствором, ?С;
 - количество начального раствора, кг/с, и его теплоёмкость, Дж/(кг•К);
 - начальная температура исходного раствора, ?С;
 - температура раствора на выходе из теплообменника, ?С, равная температуре с которой раствор входит в первый корпус.
Так как отношение , то величину определим как среднелогарифмическую:
Площадь поверхности теплопередачи теплообменника принимается на 10--20 % больше расчетной величины:
На основании найденной поверхности по ГОСТ 15122 - 79 выбираем кожухоторубчатый одноходовой теплообменник с такими параметрами: площадь поверхности теплопередачи F   = 65 м 2 , число труб n = 283 длина труб l = 3 м, диаметр труб 25 х 2 мм, диаметр кожуха D  = 600 мм .
Основными типами насосов, используемых в химической технологии, являются центробежные, осевые и поршневые. Для проектируемой выпарной установки используем центробежный насос. При проектировании обычно возникает задача определения необходимого напора Н и мощности N при заданной подаче (расходе) жидкости Q , перемещаемой насосом. Далее по найденному напору и производительности насоса определяем его марку, а по величине мощности на валу - тип электродвигателя к насосу.
где Q  - производительность насоса, м 3 /c;
Н  - напор, развиваемый насосом, м;
 - к.п.д. передачи (для центробежного насоса  = 1).
где Р 1  - давление жидкости для исходного раствора (атмосферное), Па; Р 2  - давление вторичного пара в первом корпусе, Па;
Н Г  - геометрическая высота подъема раствора, м,
Н Г = 8 ? 15 м; h п  - напор, теряемый на преодоление гидравлических сопротивлений (трения и местных сопротивлений) в трубопроводе и теплообменнике, м.
где и  - потери напора соответственно в трубопроводе и в теплообменнике, м. В связи с громоздкостью расчета потери напора в теплообменнике можно не рассчитывать и принимать их в пределах , в зависимости от скорости движения раствора в трубах теплообменника, длины, количества труб и числа ходов теплообменника;
w  - скорость раствора, м/с, w  = 0,5 ? I,5 м/с;
l и d  - длина и диаметр трубопровода, м; l  = 10 ? 20 м;
 - сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Определим диаметр трубопровода из основного уравнения расхода:
Для определения коэффициента трения рассчитываем величину Rе:
где плотность, кг/м 3 и вязкость, Па•с исходного раствора; при концентрации x  = 5%;
Для гладких труб при Re = 49168 по задачнику
Определим сумму коэффициентов местных сопротивлений :
Коэффициент местных сопротивлений равны:
колено с углом 90? (дл--+я трубы d  = 54 мм);  = 1.1;
вентиль прямоточный  = (для трубы d   = 24,6 мм);
Примем потери напора в теплообменнике и аппарата плюс 2 метра, Н Г  = 6,5 + 2 = 8,5 м.
По приложению табл. П11 устанавливаем, что данным подаче и напору больше всего соответствует центробежный насос марки X8/30, для которого в оптимальных условиях работы Q = 2,4 10 - 3 м 3 /с, H = 30 м. Насос обеспечен электродвигателем АО2 - 32 - 2 номинальной мощностью N   = 4 кВт.
По мощности, потребляемой двигателем насоса, определяем удельный расход энергии:
2 .5 Расчёт объёма и размеров емкостей
Большинство емкостей представляют собой вертикальные или горизонтальные цилиндрические аппараты. При проектировании емкостей основными руководящими документами являются нормали и Государственные стандарты.
По номинальному объему аппарата выбирают его основные конструктивные размеры (диаметр, высоту), которые должны соответствовать ГОСТ 9941 - 72, ГОСТ 9671 - 72.
Длина (высота) емкостей принимается равной (1 ?1,5) D н .
Расчет емкостей для разбавленного и упаренного раствора ведем из условий шестичасовой (сменной) работы выпарного аппарата, т.е. ч.
0бъём емкости для разбавленного (исходного) раствора
где  - количество (кг/ч) и плотность (кг/м 3 ) исходного раствора;
 - коэффициент заполнения емкости,  = 0,85 - 0,95. Для удобства работы устанавливаем три емкости объемом 20м 3 . Принимаем диаметр емкости равным D  = 2,6м. Тогда длина ее l  = 3,8, м.
где  - количество (кг/ч) и плотность (кг/м 3 ) упаренного раствора.
Устанавливаем емкость объемом 8 м 3 диаметром 2 м и длиной 2,6 м.
3 .6 Определение диаметра штуцеров
Штуцера изготовляют из стальных труб необходимого размера. По ГОСТ 9941 - 62 применяют трубы следующих диаметров:
14, 16, 18, 20, 22, 25, 32, 38, 45, 48, 57, 70, 76, 90, 95, 108, 133, 159, 194, 219, 245, 273, 325, 377, 426.
Диаметр штуцеров определим из основного уравнения расхода:
где V c  - расход раствора или пара, м 3 /с; w  - средняя скорость потока, м/с. Диаметр штуцера для разбавленного раствора
Диаметр штуцера для упаренного раствора
Диаметр штуцера для ввода греющего пара в первом корпусе
где  - расход пара, кг/с;  - плотность пара при давлении его Р Г1 , кг/м 3 ; (при Р Г1 = 0,4 МПа = 2,16 кг/м 3 ).
Для отвода конденсата и предотвращения проскока пара в линию отвода конденсата теплообменные аппараты, обогреваемые насыщенным водяным паром, должны снабжаться конденсатоотводчиками. Расчет и подбор стандартного поплавкового конденсатоотводчика по ГОСТ 15112 - 69 заключается в определении диаметра условного прохода по максимальному коэффициенту пропускной способности k и в выборе по найденной величине D у конструктивных размеров аппарата [3].
Значение максимального коэффициента пропускной способности определяется в зависимости от расхода конденсата в (т/ч) и перепада давлений (кгс/см 2 ) между давлением до конденсатоотводчика и после него:
Давление до конденсатоотводчика Р 1 следует принимать равным 90 - 95 % от давления греющего пара, поступающего в аппарат, за которым установлен конденсатоотводчик; давление после конденсатоотводчика принимается в зависимости от его типа и от величины давления в аппарате, но не более 40 % этого давления.
Количество конденсата G равняется количеству пара, поступающего в греющую камеру аппарата, т.е. G = 0,2286 кг/с = 0,823 т/ч.
Согласно зависимости при К = 2,11 т/ч конденсатоотводчик должен иметь диаметр условного прохода D у = 32 мм. По этой величине диаметра условного прохода выбираем конструктивные размеры конденсатоотводчика.
1. Касаткин А.Г. Основные процесс и аппараты химической технологии: Химия, I97I. 784 с.
2. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1976. 550 с.
3. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Под ред. Ю.И.Дытнерского. - М.: Химия, 1983. 272 с.
4. Методические указания к выполнению курсового проекта «Расчет выпарной установки» по курсу «Процессы и аппараты химической технологии» -Харьков- НТУ«ХПИ»,2004.55с.
Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов. Распределение концентраций раствора по корпусам установки и соотношение нагрузок по выпариваемой воде. Применение конденсатора смешения с барометрической трубой для создания вакуума в установках. курсовая работа [101,7 K], добавлен 13.01.2015
Производительность установки по выпариваемой воде. Определение температур кипения растворов. Выбор конструкционного материала. Распределение полезной разности температур. Поверхность теплопередачи выпарных аппаратов. Расчёт толщины трубной решётки. курсовая работа [487,4 K], добавлен 19.01.2014
Предварительное распределение выпариваемой воды по корпусам установки. Определение температурного режима работы установки. Уточненный расчет поверхности теплопередачи и выбор выпарных аппаратов. Расчет барометрического конденсатора, вакуум-насоса. курсовая работа [615,9 K], добавлен 14.03.2012
Определение основных размеров выпарной установки (диаметра и высоты), балансов, подбор дополнительного оборудования. Принципиальная схема аппарата. Определение поверхности теплопередачи, тепловых нагрузок и производительности по выпариваемой воде. курсовая работа [355,8 K], добавлен 20.01.2011
Классификация и выбор многоступенчатой выпарной установки (МВУ). Выбор числа ступеней выпаривания. Определение полезного перепада температур по ступеням МВУ. Поверхность теплообмена выпарных аппаратов. Определение расхода пара на первую ступень МВУ. курсовая работа [507,4 K], добавлен 27.02.2015
Признаки классификации выпарных аппаратов. Уравнения материального баланса простого выпаривания. Технологическая схема, преимущества и недостатки прямоточной и противоточной многокорпусных выпарных установок. Расчёт выпарного аппарата по корпусам. курсовая работа [712,8 K], добавлен 27.11.2013
Проектирование трехкорпусной выпарной установки непрерывного действия для производства концентрированного раствора KOH. Расчет материальных потоков, затрат тепла и энергии, размеров аппарата. Выбор вспомогательного оборудования, технологической схемы. курсовая работа [1,5 M], добавлен 11.04.2016
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Расчет трехкорпусной выпарной установки непрерывного действия курсовая работа. Производство и технологии.
Мини Сочинение Иван Калита
Случайна Ли Гибель Катерины Сочинение
Реферат: Решения к Сборнику заданий по высшей математике Кузнецова Л.А. - 2. Дифференцирование. Зад.15
Курсовые Работы На Заказ Новочеркасск
Роль Морали В Жизни Общества Сочинение
Сепсис Новорожденных Реферат
Реферат: История развития почвоведения в Санкт-Петербургском государственном университете
Сочинение Беззаконие И Несправедливость Форум Дубровский
Мгту Им Баумана Объявления О Защите Диссертаций
Доклад: Дыхание
В Неприметной Деревушке Сочинение Егэ
Доклад по теме Психологические особенности подготовки пианиста к концертному выступлению
Реферат На Тему Печорин-Герой Своего Времени
Сочинения По Тексту Огэ
Реферат: Документооборот в бухгалтерии
Загрязнение Опасность Для Рф Эссе
Конспект Как И Реферат Должен Представлять
Реферат по теме Вагнер и Скрябин – два творца "Gesamtkunstwerk'а" своей эпохи
Реферат: Жизнь Поля Гогена. Скачать бесплатно и без регистрации
Статья: Огненный столп в древнерусской агиографии: ветхозаветные и новозаветные истоки
Анализ производственной линии по изготовлению баранок на заводе ОАО "Вязниковский хлебокомбинат" - Кулинария и продукты питания курсовая работа
Несовершенство отдельных норм УПК РФ как препятствие установлению истины по уголовным делам в отношении прокуроров, руководителей следственных органов и следователей на досудебных стадиях уголовного судопроизводства - Государство и право реферат
Размещение и развитие предприятий по производству продуктов питания из картофеля - Кулинария и продукты питания контрольная работа