Міністерство освіти і науки України
Національний Технічний Університет
В«Харківський Політехнічний Інститут В»
Кафедра Загальної хімічної технології, процесів і апаратів
Курсовий проект
Тема проекту:
Розрахунок трехкорпусние випарної установки безперервної дії
Проектував студент
Шорін В. В..
гр. Н-48
Керівник проекту
Новікова Г. С.
Харків 2010
В
Введення
Технологічна схема випарної установки
У хімічній промисловості для концентрування розчинів нелетких і мало летких речовин широко застосовується процес випарювання. Найбільш доцільно для цього використовувати багатокорпусні випарні установки безперервної дії (МВУ). МВУ складаються з кількох корпусів, в яких вторинний пар попереднього корпусу використовується в якості пари, що гріє для подальшого корпусу. У цих установках первинним парою обігрівається тільки перший корпус. У багатокорпусних випарних установках досягається значна економія пари, що гріє по порівняно з однокорпусними установками тієї ж продуктивності.
Принципова технологічна схема трехкорпусние вакуум-випарної установки безперервного дії представлена ​​на рис.1.1.
Вихідний розчин подається з ємкості 1 відцентровим насосом 2 через теплообмінник 3 в перший корпус випарної установки 4 . У теплообміннику 3 вихідний розчин нагрівається до температури близької до температури кипіння розчину в першому корпусі випарної установки.
Перший корпус установки обігрівається свіжим (первинним) парою. Вторинний пар, що утворюється при кипінні розчину в першому корпусі, спрямовується як гріє пара в другій корпус +5 , сюди ж надходить частково сконцентрований розчин з першого корпусу. Аналогічно упаренний розчин з другого корпусу подається в третій корпус 6 , обігрівається вторинним пором другого корпусу. Упаренний до кінцевої концентрації в третьому корпусі готовий продукт надходить з нього в ємність 10 . У міру проходження із корпуса в корпус тиск і температура пари знижуються, і з останнього (третього) корпуси пар з низьким тиском відводиться в барометричний конденсатор змішання 7 , в якому при конденсації пара створюється вакуум. Розчин і вторинний пар переміщуються з корпусу в корпус самопливом завдяки загальному перепаду тиску, що виникає в результаті надмірного тиску в першому корпусі і вакууму в останньому. Повітря і неконденсірующаяся гази, що надходять в установку з охолоджувальною водою (у конденсаторі) і через НЕ щільності трубопроводів, відсмоктуються через пастку 8 вакуум-насосом.
Суміш охолоджуючої води і конденсату зливається самопливом через барометрическую трубу в бак-гідрозатвор 9 . Конденсат гріючих пари з випарних апаратів і теплообмінника виводиться за допомогою конденсатовідвідників.
Вибір випарних апаратів
Конструкція випарного апарата повинна задовольняти ряду загальних вимог, до числа яких належать: висока продуктивність і інтенсивність теплопередачі при можливо менших обсязі апарату і витраті металу на його виготовлення, простота пристрою, надійність в експлуатації, легкість чищення поверхні теплообміну, огляду та ремонту.
Разом з тим вибір конструкції і матеріалу випарного апарату визначається в кожному конкретному випадку фізико-хімічними властивостями розчину.
Для випарювання розчинів слабкий в'язкості (до 8 мПа в€™ с) без утворення кристалів, найчастіше використовують випарні апарати з природною циркуляцією. Високов'язкі і кристалізуються розчини випарюють в апаратах з примусовою циркуляцією.
Розчини чутливі до підвищених температур рекомендується випаровувати в роторно-плівкових випарних апаратах, а розчини схильні до піноутворення - у прямоточних апаратах з висхідною плівкою.
Типи і основні розміри випарних апаратів представлені в ГОСТ 11987-81, і каталогах Укрндіхіммаш [11,12]. <В В В
Завдання на розрахунок випарної установки
Мета розрахунку випарної установки - розрахунок матеріальних потоків, витрат тепла та енергії, розмірів основного апарата, розрахунок і вибір допоміжного устаткування, що до технологічну схему установки.
Завдання на курсове проектування
Розрахувати і спроектувати трехкорпусние випарну установку безперервної дії для концентрування водного розчину за наступними даними:
1. Продуктивність установки по вихідного розчину -8000 кг/год;
2. Концентрація раствора: початкова - 5% мас.; кінцева - 15% мас.;
3. Тиск що гріє пара-Р = 0,4 МПа;
4. Тиск в барометричний конденсаторі -, Р = 0,0147 МПа;
5. Розчин подається в перший корпус підігрітим до температури кипіння;
