Вам нужна курсовая работа?
Интересует Химия?
Оставьте заявку
на Курсовую работу
Получите бесплатную
консультацию по
написанию
Сделайте заказ и
скачайте
результат на сайте
1
2
3

Расчёт трехкорпусной выпарной установки

  • 23 страницы
  • 6 источников
  • Добавлена 15.12.2010
700 руб. 1 400 руб.
  • Содержание
  • Часть работы
  • Список литературы
  • Вопросы/Ответы
Содержание

Введение 3
1. Современное состояние процесса выпаривания 4
2.Разработка аппаратурно-технологической схемы установки. 8
2.1.Описание установки. 8
2.2. Принцип действия установки. 9
3. Расчетная часть. 10
3.1. Определение поверхности теплопередачи. 10
3.2. Расчет тепловой изоляции. 20
3.3. Расчет барометрического конденсатора. 20
3.4. Расчет производительности вакуум-насоса. 21
Выводы 22
Приложение. Чертеж общего вида аппарата.
Список литературы 23
Фрагмент для ознакомления

Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных кипятильных трубках при условии естественной циркуляции раствора равен

Вт/(м2·К).

Проверим правильность приближения по равенству удельных тепловых нагрузок:
Вт/м2;
Вт/м2
Как видим

Находим К1:
Вт/(м2·К).

Рассчитаем коэффициент теплопередачи для второго корпуса К2.

Примем =0,9 град.
Вт/(м2·К).
Получим
град.
град.

Вт/м2;
Вт/м2
Как видим
Вт/(м2·К).

Рассчитаем коэффициент теплопередачи для третьего корпуса К3:
Примем =3,7 град.

Вт/(м2·К).
Получим
град.
град.

Вт/м2;
Вт/м2

Вт/(м2·К).

1.7. Распределение полезной разности температур

Полезные разности температур в корпусах установки находим из условия равенства их поверхностей теплопередачи



Полезные разности температур:
оС
оС
оС
Полезные разности температур, рассчитанные из условия равного перепада давления в корпусах и найденные в первом приближении из условия равенства поверхностей теплопередачи в корпусах, существенно различаются. Поэтому заново перераспределяем температуры между корпусами установки.
1.8 Уточненный расчет поверхности теплопередачи
Параметры Корпус 1 2 3 Производительность по испаряемой воде, , кг/с 0,393 0,41 0,427 Концентрация растворов x, % 6,8 10,9 30 Температура греющего пара в 1-м корпусе, tГ1, оС 113,24 Полезная разность температур , град 11,17 16,74 10,03 Температура кипения раствора, оС 102,07 82,45 68,67 Температура вторичного пара tвп, оС 100,19 79,7 54,56 Давление вторичного пара Рвп, МПа 0,103 0,0474 0,0157 Температура греющих паров , оС 99,19 78,7
Тепловые нагрузки:
кВт
кВт
кВт
Расчет коэффициентов теплопередачи, выполненный описанным выше методом, приводит к следующим результатам: К1=1720 Вт/(м2·К), К2=1144,5 Вт/(м2·К), К3=2203,6 Вт/(м2·К).
Распределение полезной разности температур:





Полезные разности температур:
оС
оС
оС
Поверхности теплопередачи:
м2
м2
м2
м2
Различия между полезными разностями температур по корпусам в 1-м и 2-м приближениях не превышают 5%.

1.9. По ГОСТ 11987-81 выбираем выпарной аппарат со следующими характеристиками:
Номинальная поверхность теплообмена Fн 40 м2
Диаметр труб d 38x2
Высота труб H 4000 мм
Диаметр греющей камеры dк не менее 600 мм
Диаметр сепаратора dc не более 1200 мм
Диаметр циркуляционной трубы dц 400 мм
Общая высота аппарата На 12 500 мм не более
Масса аппарата Ма 4700 кг не более
3.2. Определение толщины тепловой изоляции

Температура изоляции со стороны окружающей среды для аппаратов, работающих в закрытом помещении выбирается в интервале 3545 оС.
tст2=40 оС
Коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала в окружающую среду
Вт/(м2·К).
Температура изоляции со стороны аппарата равна температуре греющего пара
tст1= tг1=113,24 оС
Температура окружающей среды
tв2=20 оС
Выбираем в качестве материала для тепловой изоляции совелит.
Коэффициент теплопроводности изоляционного материала Вт/(м К)
Толщина тепловой изоляции для 1-го корпуса
м 28,36 мм
Принимаем толщину тепловой изоляции для всех корпусов 28 мм.


3.3. Расчет барометрического конденсатора

3.3.1. Определение расхода воды на выходе из конденсатора
Температура воды на выходе из конденсатора
оС
tн=20 оС
Теплоемкость воды cв=4,19 кДж/кг
Расход охлаждающей воды:
кг/с
3.3.2. Расчет диаметра барометрического конденсатора
Скорость паров воды υ=15 м/с
Плотность паров воды
кг/м3

Диаметр барометрического конденсатора
м
Стандартный диаметр барометрического конденсатора 0,6 м.
3.3.3. Расчет высоты барометрического конденсатора

Диаметр барометрической трубы dбт=0,15 м.
Скорость воды в барометрической трубе
м/с
Вакуум в барометрическом конденсаторе
Па
Коэффициенты местных сопротивлений на входе и на выходе из трубы

Сумма коэффициентов местных сопротивлений


Критерий Рейнольдса
Коэффициент трения для гидравлически гладких труб

Высота барометрической трубы

м

3.4. Расчет производительности вакуум-насоса

Производительность вакуум-насоса
кг/с
Температура воздуха
оС
Давление сухого насыщенного пара
Рп= 3757,54 Па
Давление воздуха
Рвозд=Рбк-Рп=14700-3757,54=10942,46 Па
Объемная производительность выкуум-насоса
м3/с
Подбираем вакуум-насос типа ВВН-0,75 с мощностью на валу N=6,5 кВт (2)



Заключение

В процессе выполнения курсового проекта на тему: «Расчет трехкорпусной выпарной установки» был произведен расчет материального и теплового баланса, конструктивный расчет, в результате которого был подобран аппарат с площадью теплообмена 40 м2, с выносной греющей камерой. Для этого аппарата было рассчитано и подобрано вспомогательное оборудование: барометрический конденсатор и вакуум- насос мощностью 6,5 кВт.






























Список литературы
1 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. — Ленинград: Химия, 1987. –576с.
2. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ под ред. Ю.И. Дытнерского.—М.: Химия, 1983. —272с.
3. Справочник химика. М.—Л., Химия, т. III, 1962, 1006с.
4. Воробьева Г.Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. Изд. 2-е. М.: Химия, 1975. 816 с.
5. Викторов М.М. Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчеты. Л. : Химия, 1977. 360 с.
6. Чернышов А.К., Поплавский К.Л., Заичко Н.Д. Сборник номограмм для химико-технологических расчетов. Л.: Химия 1974. 200 с.






Листов

Лит.





Утверд.



Н. Контр.



Реценз.



Провер.



Разраб.





Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Лист

Изм.




2

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.












4

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.












11

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




16

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




15

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




14

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




19

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




12

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




13

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




22

Лист

Дата




23

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




21

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




20

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




18

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




17

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.












5

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




6

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




3

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




9

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




7

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




3

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




8

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.




10

Лист

Дата

Подпись

№ докум.

Арк.

Змн.

Список литературы
1 Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. — Ленинград: Химия, 1987. –576с.
2. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ под ред. Ю.И. Дытнерского.—М.: Химия, 1983. —272с.
3. Справочник химика. М.—Л., Химия, т. III, 1962, 1006с.
4. Воробьева Г.Я. Коррозионная стойкость материалов в агрессивных средах химических производств. Изд. 2-е. М.: Химия, 1975. 816 с.
5. Викторов М.М. Методы вычисления физико-химических величин и прикладные расчеты. Л. : Химия, 1977. 360 с.
6. Чернышов А.К., Поплавский К.Л., Заичко Н.Д. Сборник номограмм для химико-технологических расчетов. Л.: Химия 1974. 200 с.

Расчет трехкорпусной выпарной установки непрерывного действия

Министерство образования и науки Украины

Национальный Технический университет

"Харьковский Политехнический институт"

Кафедра Общей химической технологии, процессов и аппаратов



Курсы проекта

Тема проекта:

Расчет трехкорпусной выпарной установки непрерывного действия



разработал студент

Шорин В. В..

гр. N-48

Менеджер проекта

Новиков, C.




Харьков в 2010 году,

Введение

Технологическая схема выпарной установки

В химической промышленности для концентрации растворов нелетучих и мало летучих веществ широко применяется процесс выпаривания. Наиболее целесообразно для этого использовать многокорпусные выпарные установки непрерывного действия (МВУ). МВУ состоит из нескольких корпусов, в которых вторичный пар предыдущего корпуса используется в качестве греющего пара для 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 с подогревом свежим (первичным) паром. Вторичный пар, формат до кипения в растворе первом корпусе, направляется в качестве греющего пара во втором корпусе 5; здесь происходит частично сосредоточена раствор из первого корпуса. Аналогично упаренный раствор из второго корпуса подается в третий корпус 6 , отопление вторичным паром второго корпуса. Упаренный до конечной концентрации в третьем корпусе готовый продукт поступает из него в сосуд 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, где путем конденсации пара создается вакуум. Раствор и вторичный пар движутся из корпуса в корпус сам по себе из-за общего изменения давления, которые возникают в результате избыточного давления первого тела и вакуума в последнем. Воздух и неконденсирующиеся газы, поступающие в систему охлаждения водой (в конденсаторе), а не плотность трубопроводов, отсасываются через ловушку

Узнать стоимость работы