Выпарной аппарат
Курсовая работа, 10 Ноября 2011, автор: пользователь скрыл имя
Краткое описание
Полная технологическая схема многокорпусной установки представляет собой совокупность технологических узлов, объединенных в соответствии с целью производства получением упаренного раствора.
При разработке полной технологической схемы необходимо предусмотреть меры, повышающие надежность работы непрерывно действующей выпарной установки и снижающие капитальные и эксплутационные затраты.
Содержание работы
1. Компоновка полной технологической схемы многокорпусной выпарной установки из составляющих ее основных технологических узлов. 3
2. Технический расчет выпарной установки 4
2.1 Подпрограмма 1 4
2.2 Подпрограмма 2 5
2.3 Подпрограмма 3 8
2.4 Подпрограмма 4 10
2.5 Подпрограмма 5 13
2.6 Подпрограмма 6 16
7. Подпрограмма 7 23
8. Расчет барометрического конденсатора 24
9. Расчет производительности вакуум – насоса 26
10. Расчет центробежного насоса 27
11. Теплоизоляция аппарата 28
12. Расчет теплообменника 28
3. Прочностной расчет 29
1. Расчет толщины стенки аппарата. 29
2. Расчет опор. 30
3. Расчет закрепления труб в трубной решетке. 35
4. Конструкторский расчет 36
1. Описание аппарата с выносной греющей камерой 36
2. Расчет и Конструирование штуцеров. 37
3. Укрепление отверстий. 40
5. Литература. 49
Содержимое работы - 1 файл
записка.doc
— 1.19 Мб (Скачать файл)2.2 Подпрограмма 2
- По конечным концентрациям раствора с помощью таблицы XXXVI [2] определяем “нормальную” (при атмосферном давлении) температурную депрессию
№ корпуса
Концентрация NaOH
10.9
38
и
рассчитываем суммарную
- Потери температуры пара между корпусами за счет гидравлических сопротивлений
и суммарные потери составят
- Суммарная полезная разность температур установки без учета суммы потерь температур за счет гидростатического эффекта
где температура греющего пара;
температура вторичного пара на входе в конденсатор.
при давлении греющего пара
(таблица LVI [2]).
при давлении в
- Полезная разность температур по корпусам в первом прибли-жении принимается равной, т.е.
- Температура кипения раствора (по корпусам)
- Температура греющего пара (по корпусам)
- Температура вторичного пара (по корпусам)
По значениям температур вторичного пара из таблиц [2] определяем значения следующих параметров: теплоты парообразования воды ; давления вторичного пара ; плотность воды .
№
I 143.908 2745.47 403877.7 922.48
II 119.762 2207.7 197247.0 943.19
III 60.4 2355.96 20336.13 982.80
По значениям концентраций и температурам кипения раствора находим значения плотности раствора по корпусам .
№
I
7.129
II
12.414
III
48
99.72
1504.6
Таблица 2
| № |
Параметры |
Обозначения |
Корпус |
Барометрический
конденсатор | ||
| I |
II |
III | ||||
| 1 | Температура греющего пара, | T | 164.20 | 142.908 | 118.762 | 59.4 |
| 2 | Полезная разность температур, | 19.042 | 19.042 | 19.042 | ||
| 3 | Температура кипения раствора, | 145.158 | 123.866 | 99.72 | ||
| 4 | Температура вторичного пара, | 143.908 | 119.762 | 60.4 | ||
| 5 | “Нормальная “ температурная депрессия, | |
1.25 |
4.104 |
39.32 | |
| 6 | Конечная концентрация раствора, вес. дол.,% | |
7.129 |
12.414 |
48 | |
| 7 | Теплота парообразования воды, кДж/кг | |
2745.47 |
2207.70 |
2355.96 | |
| 8 | Плотность воды, | 922.48 | 943.19 | 982.80 | ||
| 9 | Давление вторичного пара, Па | 403877.7 | 197247.0 | 20336.13 | ||
| 10 | Плотность раствора, | 1077.4 | 1135.6 | 1504.6 | ||
2.3 Подпрограмма 3
- В связи
с тем, что “нормальная” температурная
депрессия выбрана для
атмосферного давления, а давление вторичного пара по корпусам отличается от атмосферного, то необходимо провести перерасчет температурной депрессии по формуле
где температура вторичного пара, К;
теплота парообразования воды при температуре вто-
ричного пара кДж/кг.
- Суммарная температурная депрессия
Для определения температурных потерь за счет гидростатического эффекта необходимо рассчитать оптимальный уровень заполнения греющих трубок и давления раствора в аппаратах на уровне половины длины греющих трубок (у середины греющих трубок).
3) Оптимальную высоту заполнения трубок раствором находим
по эмпирической формуле
где длина греющих трубок, м.
4) Гидростатическое давление столба у середины греющих трубок
5) Давление раствора в корпусах у середины греющих трубок
Таблица 3
| № | Наименование | Обозначение | Корпус | ||
| I | II | III | |||
| 1 |
Действительная температурная депрессия, | |
1.282 | 4.646 | 30.053 |
| 2 |
Суммарная температурная депрессия, | 35.981 | |||
| 3 |
Оптимальная высота заполнения трубки, м | 0.954 | 1.059 | 1.981 | |
| 4 |
Гидростатическое давление столба раствора, Па | 5040 | 5896 | 14620 | |
| 5 |
Давление раствора у середины греющих трубок, Па | ·104 | 40.89 | 20.31 | 3.496 |
2.4 Подпрограмма 4
Для определения истинных значений температур греющего пара, вторичного пара, кипения раствора в трубках и на верхнем уровне трубки, полезной разности температур по корпусам необходимо рассчитать температурные потери за счет гидростатического давления.
- По данным находим по таблице [2] значения температур кипения воды у середины греющих трубок
№
I
40.89·104
II
20.31·104
III
3.496·104
и рассчитываем значения потерь температур
за счет гидроста-
Суммарные потери температуры за счет гидростатического эффекта составят
- Суммарная полезная разность температур для установки
Для расчета в первом
и соответственно коэффициентов теплопередачи
Исходя из условия получения равных поверхностей нагрева для каждого корпуса установки полезная разность температур по корпусам может быть определена по уравнению
3) Распределение полезной разности температур по корпусам
4) Температура кипения раствора в трубках составит
5) Температура кипения раствора на верхнем уровне по корпусам:
- Температура вторичного пара по корпусам:
Таблица 4
| № |
Наименование |
Обо-значение | Корпус | ||
| I | II | III | |||
| 1 | Гидростатическая депрессия, | 0.282 | 0.928 | 8.150 | |
| 2 | Суммарная гидростатическая депрессия, | 9.370 | |||
| 3 | Суммарная полезная разность температур, | 56.449 | |||
| 4 | Температура кипения раствора в трубках, | 149.787 | 129.198 | 98.603 | |
| 5 | Полезная разность температур, | 14.413 | 18.016 | 24.022 | |
| 6 | Температура кипения раствора на верхнем уровне, | 149.495 | 128.270 | 90.453 | |
| 7 | Температура вторичного пара, | 148.223 | 123.624 | 60.400 | |
2.5 Подпрограмма 5
В этой подпрограмме рассчитываем: расход греющего пара, расход выпаренной воды по корпусам, конечные концентрации раствора и в первом приближении тепловые нагрузки аппаратов.