Зміст
Введення
Основні умовні позначення
. Визначення поверхні теплопередачі випарних апаратів
.1 Концентрації упарюють розчину
.2 Температури кипіння розчинів
.3 Корисна різниця температур
.4 Визначення теплових навантажень
.5 Вибір конструкційного матеріалу
.6 Розрахунок коефіцієнтів теплопередачі
.7 Розподіл корисної різниці температур
.8 Уточнений розрахунок поверхні теплопередачі
. Визначення товщини теплової ізоляції
. Розрахунок барометричного конденсатора
.1 Витрата охолоджуючої води
.2 Діаметр конденсатора
. Розрахунок продуктивності вакуум-насоса
Список використаної літератури
Введення
У хімічній та суміжних з нею галузях рідкі суміші, концентрування яких здійснюється виправними, відрізняються великою різноманітністю як фізичних параметрів (в'язкість, щільність, температура кипіння, величина критичного теплового потоку та ін.), так і інших характеристик (кристалізуються, пінисті, нетермостойкие розчини та ін.). Властивості сумішей визначають основні вимоги до умов проведення процесу, а також до конструкцій випарних апаратів.
Така різноманітність вимог викликає певні складнощі при правильному виборі схеми випарної установки, типу апарату, числа ступенів в багатокорпусної випарної установці. У загальному випадку такий вибір є завданням оптимального пошуку і виконується техніко-економічним порівнянням різних варіантів з використанням ЕОМ.
У трехкорпусние випарної установці вихідний розбавлений розчин з проміжної ємності відцентровим насосом подається теплообмінник (де нагрівається до температури, близької до температури кипіння), а потім - у перший корпус випарної установки. Попередній підігрів розчину підвищує інтенсивність кипіння в випарної апараті.
Перший корпус підігрівається свіжим водяною парою. Вторинний пар, що утворюється при концентруванні розчину в першому корпусі, спрямовується як гріє в другий корпус. Сюди ж надходить частково сконцентрований розчин з першого корпусу. Аналогічно третій корпус обігрівається вторинним паром другого і в ньому виробляється концентрування розчину. Надійшов з другого корпусу.
Мимовільний перетік розчину і вторинної пари в наступні корпусу можливий завдяки загальному перепаду тисків, що виникає в результаті створення вакууму конденсацією вторинної пари останнього корпусу в барометричний конденсаторі зміщення (де заданий тиск підтримується подачею охолоджувальної води і відсмоктуванням неконденсуючий газів вакуум-насосом) суміш охолоджуючої води і конденсату виводиться з конденсатора за допомогою барометричної труби з гідрозатворів. Утворений в третьому корпусі концентрований розчин відцентровим насосом подається в проміжну ємність упаренного розчину.
Конденсат гріючих пари з випарних апаратів виводиться за допомогою конденсатовідвідників.
Завдання на проектування . Спроектувати трехкорпусние випарну установку для концентрування G н =8.611 кг/с водного розчину KOH від початкової концентрації х н =8% до кінцевої х до =40% за таких умов:
1) обігрів виробляється насиченою водяною парою тиском P г1 =0,65 МПа ;
2) тиск у барометричний конденсаторі Р бк =0,015 МПа ;
) взаємне напрямок пари і розчину - прямоток;
) розчин надходить в перший корпус при температурі t=20 о С.
Основні умовні позначення
з - теплоємність, Дж/(кг · К);
d - діаметр, м;
D - витрата гріючої пари, кг/с;
F - поверхня теплопередачі, м 2;
G - витрата, кг/с;
g - прискорення вільного падіння, м/с 2;
Н - висота, м;
i, I - ентальпія рідини і пари кДж/кг;
К - коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м 2 · К);
Р - тиск, МПа;
Q - теплове навантаження, кВт;
q - питома теплова навантаження, Вт/м 2;