Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                 6

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ВЫПАРНЫХ

АППАРАТОВ                                                                                             9

1.1 Расчёт производительности установки                                            9

1.2 Расчёт концентраций упариваемого раствора                                        10

1.3 Определение температур кипения растворов                                11

1.4 Расчёт полезной разности температур                                          17

1.5 Определение тепловых нагрузок                                                   18

1.6 Выбор конструкционного материала                                            20

1.7 Расчёт коэффициентов теплопередачи                                           21

1.8 Распределение полезной разности температур                                      26

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ                           28

3 РАСЧЕТ  БАРОМЕТРИЧЕСКОГО КОНДЕНСАТОРА                               29

3.1 Определение расхода охлаждающей воды                                   29

3.2 Расчёт диаметра барометрического конденсатора                      30

3.3 Расчёт высоты барометрической трубы                                                 31

4 РАСЧЁТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВАКУУМ-НАСОСА              33

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                        35

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК                                                      36

ВВЕДЕНИЕ

На современных крупных предприятиях выпарные процессы ведут преимущественно в многоступенчатых (многокорпусных) установках непрерывного действия с аппаратами поверхностного типа с использованием образующегося над раствором так называемого «вторичного пара» каждой ступени в последующих ступенях с более низким давлением или с передачей части вторичного пара (экстра-пара) другим тепловым потребителям. часто встречаются термины «многокорпусные» или «многоступенчатые» выпарные установки. «Ступени» отличаются одна от другой по параметрам раствора в аппаратах (давлению, температуре, концентрации раствора) и могут состоять из одного, двух и более корпусов с одинаковыми параметрами, т. е. если одна или несколько ступеней выполнены из двух параллельно включенных корпусов (аппаратов), то выпарная установка может иметь четыре корпуса, а должна называться трехступенчатой. Концентрированные растворы и твердые вещества, получаемые в результате выпаривания, легче и дешевле перерабатывать, хранить и транспортировать.

Тепло для выпаривания можно подводить любыми теплоносителями, применяемыми при нагревании. Однако в подавляющем большинстве случаев в качестве греющего агента при выпаривании используют водяной пар, который называют греющим или первичным.

Пар, образующийся при выпаривании кипящего раствора, называют вторичным. Тепло, необходимое для выпаривания раствора, обычно подводится через стенку, отделяющую теплоноситель от раствора.

Процессы выпаривания проводят под вакуумом, при повышенном и атмосферном давлениях. Выбор давления связан со свойствами выпариваемого раствора и возможностью использования тепла вторичного пара.

При выпаривании под вакуумом становится возможным проводить процесс при более низких температурах, что важно в случае концентрирования растворов веществ, склонных к разложению при повышенных температурах. Кроме того, при разрежении увеличивается полезная разность температур, что позволяет уменьшить поверхность нагрева аппарата, а также использовать греющий агент более низких температуры и давления. Вследствие этого выпаривание под вакуумом широко применяют для концентрирования высококипящих растворов.

Применение вакуума дает возможность использовать в качестве греющего агента, кроме первичного пара, вторичный пар самой выпарной установки. Наиболее распространены многокорпусные выпарные установки, состоящие из нескольких выпарных аппаратов, в которых вторичный пар каждого предыдущего корпуса направляется в качестве греющего в последующий корпус.

При этом давление в последовательно соединенных корпусах снижается таким образом, чтобы обеспечить разность температур между вторичным паром из предыдущего корпуса и раствором кипящем в данном корпусе, т.е. создать необходимую движущую силу процесса выпаривания. В этих установках первичным паром обогревается только первый корпус, следовательно, в многокорпусных установках достигается значительная экономия первичного пара по сравнению с однокорпусными установками той же производительности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Целью данной курсовой работы являлся расчет двухкорпусной выпарной установки непрерывного действия для выпаривания растворa  NaOH от начальной концентрации соли 1 % (масс.) до конечной концентрации 6,1 % (масс.).

Маркировку выбранного оборудования сведем в таблицу 7.

Таблица 8 Маркировка оборудования

№	Наименование	Марка
1	Насос центробежный	Х 65/22
2	Вакуум-насос	ВВН-12
3	Теплообменник	600 ТНВ-1-6-М8 25Г6-4
4	Конденсатоотводчик	45ч15нж
5	Ёмкость начального раствора	ГЭЭ1-1-63-0,6
6	Ёмкость упаренного раствора	ГЭЭ1-1-12,5-0,6
7	Обечайка	Х17
8	Барометрический конденсатор	КБ-2-500
9	Опора	2-1800-25-125-800

 

 

Библиографический список

1. Алексеев, В.А. и др. Машины и аппараты химических производств. Учебное пособие [Текст] / В.А. Алексеев, - Казань: Казанский ГТУ, 2008., 305 с.

2.  Амирханов Р.А., Б.Х. Драганов Теплотехника [Текст]: учебник / Р.А. Амирханов, Б.Х. Драганов. – М.: Энергоатомиздат: 2006., 420 с.

3. Бондарь, В.И. Коррозия и защита материалов. Учебное пособие для студентов металлургических специальностей [Текст] / В.И. Бондарь, - Мариуполь: ПГТУ, 2009., 126 с.

4. Дытнерский, Ю. И. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию [Текст] / Ю. И. Дытнерский, – М.: Химия, 1983, 270 с.

5. Ефремов, А.П. Химическое сопротивление материалов. Учебное пособие [Текст] / А.П. Ефремов, - М.: ГУП Издательство «Нефть и газ», РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2004., 210с.

6. Каталог УКРНИИХИММАШа. Выпарные трубчатые аппараты общего назначения для химических производств. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1985., 21с.

7. Каталог ОАО ДимитровградХИММАШа. Теплообменные аппараты, 2009., 15 с.

8. Косинцев В.И. и др. Основы проектирования химических производств [Текст]: учебник для ВУЗов / В.И. Косинцев – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005., 332 с.

9. Кордон М.Я., Симакин В.И., Горешник И.Д. Теплотехника [Текст]: учебное пособие/ М.Я. Кордон - Пенза 2005.,167 с.

10. Лащинский, А. А. Конструирование сварочных химических аппаратов [Текст] / А. А. Лащинский, Л.: Машиностроение, 1981., 382 с.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ                                                                                                 6

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ ВЫПАРНЫХ

АППАРАТОВ                                                                                             9

1.1 Расчёт производительности установки                                            9

1.2 Расчёт концентраций упариваемого раствора                                        10

1.3 Определение температур кипения растворов                                11

1.4 Расчёт полезной разности температур                                          17

1.5 Определение тепловых нагрузок                                                   18

1.6 Выбор конструкционного материала                                            20

1.7 Расчёт коэффициентов теплопередачи                                           21

1.8 Распределение полезной разности температур                                      26

2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ТЕПЛОВОЙ ИЗОЛЯЦИИ                           28

3 РАСЧЕТ  БАРОМЕТРИЧЕСКОГО КОНДЕНСАТОРА                               29

3.1 Определение расхода охлаждающей воды                                   29

3.2 Расчёт диаметра барометрического конденсатора                      30

3.3 Расчёт высоты барометрической трубы                                                 31

4 РАСЧЁТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ВАКУУМ-НАСОСА              33

ЗАКЛЮЧЕНИЕ                                                                                        35

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК                                                      36

ВВЕДЕНИЕ

На современных крупных предприятиях выпарные процессы ведут преимущественно в многоступенчатых (многокорпусных) установках непрерывного действия с аппаратами поверхностного типа с использованием образующегося над раствором так называемого «вторичного пара» каждой ступени в последующих ступенях с более низким давлением или с передачей части вторичного пара (экстра-пара) другим тепловым потребителям. часто встречаются термины «многокорпусные» или «многоступенчатые» выпарные установки. «Ступени» отличаются одна от другой по параметрам раствора в аппаратах (давлению, температуре, концентрации раствора) и могут состоять из одного, двух и более корпусов с одинаковыми параметрами, т. е. если одна или несколько ступеней выполнены из двух параллельно включенных корпусов (аппаратов), то выпарная установка может иметь четыре корпуса, а должна называться трехступенчатой. Концентрированные растворы и твердые вещества, получаемые в результате выпаривания, легче и дешевле перерабатывать, хранить и транспортировать.

Тепло для выпаривания можно подводить любыми теплоносителями, применяемыми при нагревании. Однако в подавляющем большинстве случаев в качестве греющего агента при выпаривании используют водяной пар, который называют греющим или первичным.

Пар, образующийся при выпаривании кипящего раствора, называют вторичным. Тепло, необходимое для выпаривания раствора, обычно подводится через стенку, отделяющую теплоноситель от раствора.

Процессы выпаривания проводят под вакуумом, при повышенном и атмосферном давлениях. Выбор давления связан со свойствами выпариваемого раствора и возможностью использования тепла вторичного пара.

При выпаривании под вакуумом становится возможным проводить процесс при более низких температурах, что важно в случае концентрирования растворов веществ, склонных к разложению при повышенных температурах. Кроме того, при разрежении увеличивается полезная разность температур, что позволяет уменьшить поверхность нагрева аппарата, а также использовать греющий агент более низких температуры и давления. Вследствие этого выпаривание под вакуумом широко применяют для концентрирования высококипящих растворов.

Применение вакуума дает возможность использовать в качестве греющего агента, кроме первичного пара, вторичный пар самой выпарной установки. Наиболее распространены многокорпусные выпарные установки, состоящие из нескольких выпарных аппаратов, в которых вторичный пар каждого предыдущего корпуса направляется в качестве греющего в последующий корпус.

При этом давление в последовательно соединенных корпусах снижается таким образом, чтобы обеспечить разность температур между вторичным паром из предыдущего корпуса и раствором кипящем в данном корпусе, т.е. создать необходимую движущую силу процесса выпаривания. В этих установках первичным паром обогревается только первый корпус, следовательно, в многокорпусных установках достигается значительная экономия первичного пара по сравнению с однокорпусными установками той же производительности.

Основные условные обозначения

с – теплоёмкость, Дж/(кг∙К);

d – диаметр, м;

D – расход греющего пара, кг/с;

F – поверхность теплопередачи, м²;

G – расход, кг/с;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

Н – высота, м;

I – энтальпия пара, кДж/кг;

i – энтальпия жидкости, кДж/кг;

К – коэффициент теплопередачи, Вт/(м² ∙ К);

Р – давление, мПа;

Q – тепловая нагрузка, кВт;

q – удельная тепловая нагрузка, Вт/м²;

r – теплота парообразования, кДж/кг;

T , t – температура, град;

W , w – производительность по испаряемой воде, кг/с;

x – концентрация, % (масс.);

α – коэффициент теплоотдачи, Вт/(м² ∙ К);

1, 2, 3 – первый, второй, третий корпус выпарной установки;

в – вода;

вп – вторичный пар;

г – греющий пар;

ж – жидкая фаза;

к – конечный параметр;

н – начальный параметр;

ср – средняя величина;

ст – стенка.