Расчет выпарной установки - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Расчет выпарной установки

Использование современных выпарных установок в целлюлозно-бумажной промышленности. Определение температурного режима и схемы работы установки. Расчет вспомогательного оборудования. Основные технико-экономические показатели работы выпарной установки.


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.

выпарная установка температурный режим
Температура кипения раствора, t i2 .
На первом этапе расчета ? t 1 = ?t 2 = ?t 3 = ?t 4 [1], а их сумма равна Д t пол =47,10°С
В дальнейшем расчет веду по формуле:
где D i Г =W ( i -1 ), D 1Г =1,02·W 1
D 1г =1,02·W 1 =1,02·2,757=2,812 кг/с
D 3г = W 2 =2,978 кг/с, D 4г = W 3 =2,922 кг/с
Вязкость черного сульфатного щелока определяю по номограмме [4]:
t 12 =110,50°С; x 12 =35,85% => н 12 =1,2·10 -6 м 2 /с
t 22 =96,78°С; x 2 2 =54,01% => н 2 2 =1,6·10 - 5 м 2 /с
t 32 =80,86°С; x 3 2 =20,47% => н 3 2 =0,9·10 -6 м 2 /с
t 42 =65,57°С; x 4 2 =26,24% => н 4 2 =1,6·10 -6 м 2 /с
Расчеты по формуле методом последовательного приближения провожу на ЭВМ. Результаты представлены в табл.2. В дальнейших расчетах используют данные последнего приближения.
Таблица 2. Последнее приближение температурного режима.
Температура кипения раствора, t i2 .
Значение коэффициентов кинематической вязкости по корпусам:
Теплоемкость раствора на входе в корпус
Теплоемкость раствора на выходе из корпуса
Температура раствора на входе в корпус
Температура раствора на выходе из корпуса
Значения, полученные при решении системы уравнений теплового баланса выпарной установки, расходов греющего пара и испаряемой воды по корпусам представлены в табл.4.
Таблица 4. Расходы греющего пара и испаряемой воды.
Также рассчитываю концентрации раствора на выходе из корпусов.
Вывод: Вновь рассчитанные значения W i и х i 2 не сильно отличаются от ранее принятых, следовательно, уточнение температурного режима не провожу. Для дальнейших расчетов использую таблицу последнего приближения температурного режима рассчитанных значений х i 2 , W i и D i Г .
Критерий Рейнольдса находиться по формуле:
Скорость раствора для жидкости щ ж , необходимая для расчета Re ж в критериальном уравнении - это фиктивная скорость, так как рассчитывается на всю площадь поперечного сечения трубок греющей камеры:
где G i 1 - расход раствора на входе в аппарат, кг/с;
G i 1 - W i - расход раствора на выходе из аппарата, кг/с;
n т - число трубок в греющей камере.
Рассчитываю скорость раствора для жидкости щ ж в первом корпусе установки:
Скорость пара необходимая для расчета Re п в критериальном уравнении так же фиктивная величина:
где W i - расход выпариваемой воды в i-том корпусе, кг/с.
Плотность пара с п и его вязкость м п находим по температуре сокового пара t 1 с для 1-ого корпуса по номограмме [3]:
где с ж - теплоемкость раствора, Дж/кг·К;
л ж - теплопроводность раствора, Вт/м·К.
Определяем удельный тепловой поток при теплоотдаче к раствору:
где t н - температура накипи со стороны раствора, °С;
t 1 2 - температура кипения раствора в первом корпусе, °С.
2) Так как Дt было выбрано произвольно и на первом этапе приближении q конд < q кип , а различие в удельных тепловых потоках не должно превышать 5%, то провожу второй этап приближения. Для этого увеличиваю Дt и принимаю ?t = 2°C. Расчет проводим аналогично предыдущим.
На втором этапе приближении q конд > q кип , то необходимо уменьшить значение ?t, поэтому в третьем приближении строим график зависимости q конд и q кип от задаваемых значений ?t, соединяя прямыми линиями точки q конд между собой, а q кип между собой. График представлен на рис.2. На пересечении этих прямых находим новое значение ?t.
Из графика находим ?t =1,63°C. Расчет проводим аналогично предыдущим.
Расхождение между q конд и q кип составляет (8093,45 - 7969,98) / 7969,98 = 1,5%, что меньше 5%, поэтому Дt определено правильно. Полученные значения б 2 и б 1 используем для вычисления коэффициента теплопередачи:
Проводим окончательную проверку расчета:
где Дt - полезная разность температур,°C.
По графику при Дt=1,63°C q =7890 Вт/м 2 .
Так как в аппарате циркуляция раствора отсутствует и при прохождении раствора по трубкам греющей камеры его концентрация изменяется от х i 1 до х i 2 , то все теплофизические параметры раствора рассчитываются по программе на ЭВМ при средних концентрациях х i раствора в корпусе и при его температуре t i 2 на выходе из аппарата. Значение х i равно:
х 4 ср =0,5* (19,33+24,95) = 24,14%
Данные расчетов теплофизических параметров раствора приведены в таблице 6.
Таблица 6. Теплофизические свойства щелоков при средней концентрации.
Коэффициенты теплопередачи в дальнейшем рассчитываем на ЭВМ. С этой целью необходимые для расчета данные вносим в табл.7.
Таблица 7. Данные для расчета коэффициентов теплопередачи.
Скрытая теплота конденсации греющего пара
Коэффициент, характеризующий содержание воздуха в паре
Толщина стенки трубок выпарного аппарата
Количество сокового пара, выходящего из аппарата
При средней концентрации раствора в аппарате и его температуре на выходе из аппарата:
Уточненные значения концентраций раствора
Значение концентрации раствора на выходе из установки
Расход сокового пара из корпуса с максимальной концентрацией раствора
Номер корпуса из которого выходит раствор
Полученные с помощью ЭВМ коэффициенты теплопередачи представлены в табл.8.
Таблица 8. Рассчитанные коэффициенты теплопередачи.
Температура кипения раствора, t i2 .
Энтальпии пара (греющего и сокового) определяют при линейной интерполяции по соответствующим значениям температур [3], установленным при расчете нового температурного режима работы установки:
t 1Г =131,64°С => I 1Г =2728,3 кДж/кг
t 2Г =108,85°С => I 2Г =2693,93кДж/кг
t 3Г =93,34°С => I 3Г =2668,01 кДж/кг
t 4Г =80,29°С => I 4Г =2644,52 кДж/кг
t 1С =109,85°С => I 1С =2695,73кДж/кг
t 2С =95,34°С => I 2С =2671,54 кДж/кг
t 3С =83,29°С => I 3С =2649,92 кДж/кг
t 4С =68,6°С => I 4С =2623,84 кДж/кг
Считая, что переохлаждения конденсата греющего пара не происходит, принимают t ik =t ir [1] и при этой температуре из таблицы физических свойств воды (на линии насыщения) [3] находим теплоемкость конденсата:
t 1С =131,64°С => с 1к =4,27 кДж/кг·К, t 2С =108,85°С => с 2к =4,23 кДж/кг·К
t 3С =93,34°С => с 3к =4,2 кДж/кг·К, t 4С =80,29°С => с 4к =4,19 кДж/кг·К
Все необходимые для решения системы уравнений данные свожу в табл.10.
Решение составленной системы уравнений теплового баланса выполняю с применением ЭВМ.
Производительность установки по исходному раствору: G o =26,11 кг/с;
Общее количество выпаренной воды: W=18,51 кг/c
Таблица 10. Данные для расчета расходов греющего пара и испаряемой воды.
Теплоемкость раствора на входе в корпус
Теплоемкость раствора на выходе из корпуса
Температура раствора на входе в корпус
Температура раствора на выходе из корпуса
Значения, полученные при решении системы уравнений теплового баланса выпарной установки, расходов греющего пара и испаряемой воды по корпусам занесены в табл.11.
Таблица 11. Уточненные расходы греющего пара и испаряемой воды.
Рассчитываю новые значения тепловых нагрузок по корпусам и требуемую поверхность теплообмена:
Q 1 = 4,694· (2728300-4270·131,64) = 10168130 Bт
Q 2 = 4,599· (2693930-4230·108,85) = 10271841 Bт
Q 3 = 4,527· (2668010-4200·93,34) = 10303370 Bт
Q 4 = 4,475· (2644520-4190·80,29) = 10328769 Bт
Расхождения вновь вычисленных значений площадей теплообмена между собой составляет 0,2%, то по рассчитанным значениям поверхностей выбираем аппарат по ГОСТу 11987-82 [2]:
Диаметр греющей камеры не менее D rk =2400мм
Диаметр сепаратора не более D цт =7500мм
Меняется число труб в греющей камере выпарного аппарата:
Температура кипения раствора, t i2 .
Сопоставление выбранных вариантов провожу по гидродинамическому режиму движения раствора по трубам теплообменника. С этой целью из уравнения массового расхода выражаем скорость движения раствора по трубам выбранных теплообменников:
где с р - плотность проходящего через теплообменник раствора, при средней его температуре, кг/ м 3
S - площадь поперечного сечения труб в теплообменнике, м 2
Рассчитываем среднюю температуру и плотность раствора в теплообменнике:
t ср = (t к р -ра +t н р -ра ) /2 = (56+84,65) /2 = 70,32°С
с р = с 90 -К· (t ср - 90) - М· (t ср - 90) 2
где А=965,8 В=5,42; К=0,655; М=0,00225 [1];
с 90 =965,8-5,42·16=1052,52 кг/ м 3 ;
с =1052,52-0,655· (70,32-90) - 0,00225· (70,32-90) 2 =1064,5 кг/ м 3
Гидродинамический режим оценивают по критерию Рейнольдса:
где d - внутренний диаметр труб в теплообменнике, м;
н - вязкость проходящего через теплообменник раствора, м 2 /с.
Кинематическую вязкость в подогревателе на линии подачи раствора вычисляем по формуле:
н = b 0 ·10 -6 ехр (b·10 8 · Т ср - 3 ) , м 2 /с
b 0 = 0,08639+0,47022 (х/100) +0,38097 (х/100) 2 -1,5244 (х/100) 3 +3,5265 (х/100) 4
b = 0,61724 - 0,36583 (х/100) + 6,29912 (х/100) 2 -24,4779 (х/100) 3 +43,0965 (х/100) 4
где х - концентрация в массовых процентах;
Приведение принципиальной схемы двухкорпусной выпарной установки. Расчет диаметров трубопроводов и штуцеров, толщины теплоизоляционных покрытий, теплообменника исходной смеси для конструирования выпарного аппарата. Выбор вспомогательного оборудования. курсовая работа [366,2 K], добавлен 09.05.2011
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
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. курсовая работа [523,2 K], добавлен 27.12.2010
Процесс выпаривания водных растворов. Многокорпусные выпарные установки. Расчет схемы трехкорпусной выпарной установки. Вспомогательные установки выпарного аппарата. Концентрации растворов, удельные показатели использования вторичных энергоресурсов. дипломная работа [1,2 M], добавлен 01.08.2011
Сущность и основные способы выпаривания, их преимущества и недостатки. Описание принципиальной и технологической схемы прямоточной трехкорпусной выпарной установки. Технологический расчёт выпарных аппаратов и выбор вспомогательного оборудования. курсовая работа [1,0 M], добавлен 22.10.2009
Исследование процесса выпаривания дрожжевой суспензии. Расчет двухкорпусной прямоточной вакуум-выпарной установки с вынесенной зоной нагрева и испарения и принудительной циркуляцией раствора в выпарных аппаратах для концентрирования дрожжевой суспензии. курсовая работа [183,9 K], добавлен 19.06.2010
Испытание двухкорпусной выпарной установки. Материальный баланс установки. Коэффициенты теплопередачи по корпусам. Тепловой баланс установки. Испытание процесса ректификации. Экстракция. Описание установки и порядок выполнения работы. Абсорбция. методичка [677,0 K], добавлен 17.07.2008
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 выпарной установки курсовая работа. Производство и технологии.
Усиление Украины Карабельно Еатрным Составом Реферат
Сочинение Созидается Общество Началами Нравственными
Контрольная работа: Основные понятия педагогики
Реферат по теме Знаменитые задачи древности: удвоение куба
Реферат: К концепции жизнестойкости в психологии
Реферат На Тему Консервация Морских Скважин
Учебное пособие: Методические указания по выполнению курсового проекта Дисциплина «Информационные технологии электронного бизнеса»
Реферат: Лизинг - одна из форм кредита
Курсовая работа по теме Особенности разработки тигельной печи сопротивления
Курсовая работа: Требования, применяемые к менеджеру. Имидж. Скачать бесплатно и без регистрации
Курсовая Работа На Тему Модель Социально-Профилактической Работы С Агрессивными Детьми
Контрольная работа по теме Теория элит В.Парето
Реферат: Социология права как наука, ее предмет и место в системе юридических наук
Реферат: Принятие России в совет Европы: кто за и против?
Сочинение На Тему День Матери 2 Класс
Сочинение Самсон Вырин Трагедия Отца
Реферат: Учет безналичных расчетов с применением пластиковых карт
Реферат по теме Байрон
Реферат по теме Движение тел переменной массы. Основы теоретической космонавтики
Бурильная Труба Реферат
Примітки до фінансової звітності - Бухгалтерский учет и аудит контрольная работа
Основи маркетингу - Маркетинг, реклама и торговля научная работа
Національні заповідники України - География и экономическая география курсовая работа