Трехкорпусная выпарная установка
ВВЕДЕНИЕ
Современная промышленность характеризуется весьма большим числом разнообразных производств, различающихся условиями протекания технологических процессов и многообразием физико-химических свойств перерабатываемых веществ и выпускаемой продукции. Вместе с тем технологические процессы различных производств, представляют собой комбинацию сравнительно небольшого числа типовых процессов (нагревание, охлаждение, выпаривание и т. д.) При кипении растворов нелетучих веществ (например, растворов солей, щелочей, органических веществ с очень низким давлением паров при температуре кипения и т.п.) в пары переходит практически только растворитель. По мере его испарения и удаления в виде паров концентрация раствора повышается. Процесс концентрирования растворов, заключающийся в частичном удалении растворителя путем его испарения при кипении, называется выпариванием [1].
Испарение при температурах ниже температуры кипения данного раствора происходит с его поверхности, в то время как при
СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
Аннотация 5
Введение 6
1 Анализ состояния вопроса 9
1.1 Общие положения о процессе выпаривания водных растворов 9
1.2 Многокорпусные выпарные установки 12
1.3 Выбор схем выпарной установки 19
2 Расчет трехкорпусной выпарной установки 25
2.1. Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов 25
2.1.1 Концентрации упариваемого раствора 25
2.1.2 Температуры кипения растворов 27
2.1.3 Полезная разность температур 32
2.1.4 Определение тепловых нагрузок 33
2.1.5 Расчет коэффициентов теплопередачи 37
2.1.6 Распределение полезной разности температур 44
2.1.7 Уточненный расчет поверхности теплообмена 46
3 Расчет вспомогательных установок выпарного аппарата 50
3.1 Определение толщины тепловой изоляции 50
3.2 Расчет барометрического конденсатора 51
3.2.1 Расход охлаждаемой воды 51
3.2.2Диаметр конденсатора 52
3.2.3 Высота барометрической трубы 52
3.2.4 Расчет производительности вакуум-насоса 53
4 Вторичные энергоресурсы 56
4.1 Использование вторичных энергетических ресурсов 56
4.2 Удельные показатели использования вторичных энергоресурсов 60
Заключение 63
Список литературы 64
Список литературы
А.М. Бакластов, В.А. Горбенко, Л.О. Данилов и др. «Промышленные тепломассообменные процессы и установки». - М.: Энергоатомиздан, 1986. – 328 с.: ил.
А.А. Захаров, Л.Т. Бахшиев, Б.П. Кондауров и др. «Процессы и аппараты химическоц технологии». – М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 528 с.
Б.Н. Голубков, О.Л. Данилов, Л.В. Зосимовский и др. «Теплотехнические оборудование и теплоснабжение промышленных предприятия». – 2ое изд., перераб. – М.: Энергия, 1979. – 544 с., ил.
П.Д. Лебедев «Теплообменные, сушильные и холодильные установки». – 2ое изд., перераб. – М.: Энергия, 1972. – 320 с.
Н.И. Гельперин и др. «Выпарные аппараты». – М.: Изд-во химической литературы, 1947. – 480с.
Т.А. Колач, Д.В. Радун и др. «Выпарные станции». – М.: машиностроение, 1963. – 399с.
Е.И. Таубман «Выпаривание». – М.: Химия, 1982.
Л.П. Перцев, Е.М. Ковалёв, Ф.С. Фокин. – М.: Машиностроение, 1982.
А.В. Лыков «Теория сушки». – М.: Энергия, 1968.
О.Н. Маньковский «Теплообменная аппаратура химических производств». – Л.: Химия, 1976.
Конахин А.М., Конахина И.А., Ахметова Э.А., Скулина Ю.Н. «Выпарные и кристаллизационные установки». Учебное пособие Казань: Казан. Гос. Энерг. Ун-т, 2006.-172с.
раствор выпаривается за счет тепла пар наиболее высоких параметров, в то время как в последнем корпусе исходный раствор самой низкой концентрации получает, тепло от вторичного пара, имеющего наиболее низкие давления и температуру. Поэтому при противотоке коэффициенты теплопередачи значительно меньше изменяются по корпусам, чем при прямотоке.
Однако необходимость перекачивания выпариваемого раствора из корпусов
где давление меньше, в корпуса с более высоким давлением является серьезным недостатком противоточной схемы, так как применение промежуточных циркуляционных насосов (насосы 4 и 5 на рис. 2) связано со значительным возрастанием эксплуатационных расходов.
Противоточные выпарные установки используют при выпаривании раство -
ров до высоких конечных концентраций, когда в последнем корпусе (по ходу раствора) возможно нежелательное выпадение твердого вещества. Кроме того, по такой схеме выпаривают растворы, вязкость которых резко возрастает с увеличением концентрации