Автор работы: Пользователь скрыл имя, 07 Сентября 2014 в 17:55, курсовая работа
Выпариванием называют процесс концентрирования жидких растворов практически нелетучих веществ путем частичного удаления растворителя испарением при кипении.
Сущность выпаривания заключается в переводе растворителя в парообразное состояние и отводе полученного пара от оставшегося сконцентрированного раствора. Выпаривание обычно проводится при кипении, т.е. в условиях, когда давление пара над раствором равно давлению в рабочем объеме аппарата.
Введение
1.
Обоснование и описание технологической схемы
1.1 Обоснование выбора технологической схемы
1.2 Обоснование выбора оборудования
2.
Описание конструкции и принципа действия основного оборудования
2.1 Принцип действия проектируемой установки
3.
Описание конструкции и принципа действия вспомогательного оборудования
4.
Расчет выпарного аппарата
4.1 Определение поверхности теплопередачи выпарного аппарата
4.1.1. Концентрации упариваемого раствора
4.1.2. Температура кипения раствора
4.1.3. Полезная разность температур
4.1.4 Определение тепловых нагрузок
4.1.5. Выбор конструкционного материала
4.1.6. Расчет коэффициента теплопередачи
4.1.7. Распределение полезной разности температур
4.1.8. Уточненный расчет поверхности теплопередачи
4.2. Расчет толщины тепловой изоляции
5.
Расчет кожухотрубчатого теплообменника
6.
Расчет и подбор вспомогательного оборудования
6.1. Расчет барометрического конденсатора
6.1.1 Расход охлаждающей воды
6.1.2 Диаметр конденсатора
6.1.3 Высота барометрической трубы
6.2 Расчет производительности вакуум-насоса
6.3 Расчет насоса
7.
Заключение
8.
Список использованных источников
1. ОБОСНОВАНИЕ И ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
1.1 Обоснование выбора
Технологическая схема выпарной установки представляет собой систему выпарных аппаратов, барометрического конденсатора, теплообменника, насосов, емкостей для исходного и упаренного растворов и трубопроводов участвующих в процессе выпаривания раствора.
Согласно заданию проектируемая установка состоит из двух корпусов и представляет собой установку непрерывного действия, работающую под давлением. При выпаривании под повышенным давлением можно использовать вторичный пар, как для выпаривания, так и для других нужд, не связанных с процессом выпаривания.
Схему проектируемой выпарной установки рационально принять прямоточной, что предполагает не принудительное (без затраты внешней работы) движение раствора через всю систему и минимальные потери тепла с уходящим выпаренным раствором (уходит при температуре кипения последнего корпуса).
Так как температура поступающего раствора значительно ниже температуры кипения, то целесообразно его предварительно подогреть в отдельном теплообменнике, чтобы выпарной аппарат работал только как испаритель, а не частично как подогреватель, так как в последнем случае коэффициент теплопередачи аппарата несколько снижается.
Подогрев производится в кожухотрубном теплообменнике за счет тепла греющего пара.
1.2 Обоснование выбора оборудования
В разрабатываемом процессе используются выпарные аппараты, обогреваемые конденсирующимся водяным паром, в частности аппараты, с вынесенной греющей камерой. При размещении нагревательной камеры вне корпуса аппарата имеется возможность повысить интенсивность выпаривания не только за счёт увеличения разности плотностей жидкости и паро-жидкостной смеси в циркуляционном контуре, но и за счёт увеличения длины кипятильных труб.
Аппарат работает при более интенсивной естественной циркуляции, обусловленной тем, что циркуляционная труба не обогревается, а подъёмный и опускной участки циркуляционного контура имеют значительную высоту.
Выносная греющая камера легко отделяется от корпуса аппарата, что облегчает и ускоряет ее чистку и ремонт. Ревизию и ремонт греющей камеры можно производить без полной остановки аппарата(а лишь при снижении его производительности), если присоединить к его корпусу две камеры.