- •Замечания руководителя
- •1 Классификация и выбор мву
- •1.1 Выбор числа ступеней выпаривания
- •2 Тепловой расчет мву
- •2.1 Распределение выпариваемой воды по ступеням мву
- •2.2 Концентрация раствора и давление пара по ступеням мву
- •2.3 Определение полезного перепада температур на мву
- •Б) Гидростатическая температурная депрессия учитывается в выпарных аппаратах с вертикальным контуром естественной циркуляции. Определение ее происходит следующим образом.
- •2.4 Предварительное распределение полезной разности температур по ступеням мву.
- •2.5 Определение коэффициентов теплопередачи в выпарных аппаратах мву
- •2.6 Определение расхода пара на первую ступень мву
- •Условие соблюдается, следовательно, продолжаем расчет дальше.
- •2.7 Уточнение величины полезной разности температур по ступеням мву
- •2.8 Поверхность теплообмена выпарных аппаратов.
- •Заключение в данной курсовой работе был произведен расчет многоступенчатой выпарной установки. В результате этого расчета были определены следующие параметры:
- •Список литературы
Замечания руководителя
Содержание
Задание на курсовой проект……………………………………………………………..2
Замечания руководителя……………………………………………………....................3
Введение…………………………………………………………………………………...5
1. Классификация и выбор МВУ………………………………………….......…………8
1.1 Выбор числа ступеней выпаривания………………………………… ………….8
2. Тепловой расчет МВУ………………………………………………………………...12
2.1 Распределение выпариваемой воды по ступеням МВУ……………..………12
2.2 Концентрация раствора и давление пара по ступеням МВУ………..……….15
2.3 Определение полезного перепада температур по ступеням МВУ….………..16
2.4 Предварительное распределение полезной разности температур
по ступеням МВУ…………………………………………………………...……….21
2.5 Определение коэффицента теплопередачи в выпарных аппаратах
МВУ…………………………………………………………………………………....26
2.6 Определение расхода пара на первую ступень МВУ………………………….49
2.7 Уточнение величины полезной рзности температур по ступеням
МВУ……………………………………………………………………………………55
2.8 Поверхность теплообмена выпарных аппаратов………………………………57
Список литературы…………….…………………………………………………….62
Приложение А – Чертеж выпарного аппарата с естественной циркуляцией…….63
Приложение Б – Схема прямоточной МВУ………………………………………....64
ВВЕДЕНИЕ
Выпарная установка предназначена для осуществления термического процесса кипения раствора с выделением практически чистого пара растворителя, в результате которого в растворе происходит повышение концентрации растворенного вещества.
Для выполнения проекта выпарной установки необходимо иметь следующие исходные данные:
I. Теплофизические свойства выпариваемого раствора во всем диапазоне изменения концентрации и температуры.
2. Расход начального (слабого) раствора или сгущенного (крепкого) раствора.
3. Начальную и конечную концентрацию раствора и.
4. Температуру раствора, поступающего в Iстепень МВУ,.
Кроме того, могут быть заданы или выбраны следующие дополнительные параметры:
I. Давление и температура греющего пара, поступающего на МВУ,и.
2. Давление в конденсаторе или последней ступени МВУ, .
3. Тип установки.
4. Число ступеней выпаривания МВУ, .
5. Тип выпарных аппаратов.
Основная цель проектирования МВУ – получение продукта высокого качества при минимальных затратах. Достижение этой цели требует анализа и учета большого числа факторов. К важнейшим факторам процесса выпаривания относятся:
1) начальное давление греющего пара (учитывается его стоимость);
2) конечное давление (в зависимости от температуры охлаждающей воды, ее стоимости, режима теплопередачи и качества конечного раствора);
3) число ступеней выпаривания (стоимость пара, воды и электроэнергии для перекачивающих насосов);
4) распределение поверхности теплообмена между корпусами (стоимость МВУ);
5) тип выпарного аппарата (стоимость и продолжительность процесса выпаривания);
6) конструкционные материалы (их влияние на качество сгущенного раствора, продолжительность службы трубок и аппарата, а также его стоимость);
7) коррозия, эрозия и расход электроэнергии (учитывается скорость жидкости в кипятильных трубках);
8) продолжительность ремонтного периода;
9) эксплуатационные расходы;
10) способы подачи слабого раствора и использование систем для рекуперации тепла;
11) стоимость рекуперационных теплообменников;
12) возможность отбора пара из промежуточных ступеней для использования на промышленном предприятии.
Наиболее часто на промышленных предприятиях встречаются аппараты с естественной циркуляцией. К ним относятся аппараты системы Роберта с центральной внутренней циркуляционной трубой и аппараты с внешними циркуляционными трубами, у которых полностью устранен раствора в опускных каналах.
Для того чтобы снизить потери на трение в циркуляционной трубе, площадь сечения циркуляционной трубы должна быть такой же, как и суммарная площадь кипятильных трубок.
Выпарные аппараты с подвесной греющей камерой применяются для выпаривания кристаллизующихся, агрессивных и умеренно вязких растворов. В таких аппаратах вследствие большого течения кольцевого канала между обечайкой и внутренней паровой камерой улучшена циркуляция раствора, а свободная подвеска греющей камеры исключает нарушение герметичности вальцовочных соединений кипятильных труб.
Преимущества аппаратов с естественной циркуляцией:
Высокий коэффициент теплопередачи при большой разности температур.
Простота механической очистки от накипи.
Относительно невысокая стоимость.
Недостатки аппаратов с естественной циркуляцией:
Низкий коэффициент теплопередачи при малой разности температур и низкой температуре кипения.
Плохая теплопередача при выпаривании вязких жидкостей.
Большие производственные площадь и масса.
Относительно большое время пребывания продукта в аппарате.
Области применения аппаратов с естественной циркуляцией:
Выпаривание чистых растворов.
Выпаривание малоагрессивных жидкостей (корпус из химически стойких материалов имеет очень высокую стоимость).
Выпаривание растворов, образующих мягкую накипь, допускающую механическую очистку поверхности теплообмена.