Реферат
Записка: арк., рис., джерел інформації
АПАРАТ, ЦИРКУЛЯЦІЯ, КАМЕРА, АПАРАТ, РОЗРАХУНОК, МІЦНІСТЬ, СТІЙКІСТЬ.
У пояснювальній записці приведено опис i обґрунтування конструкції випарного апарата з природною циркуляцією та винесеною граючою камерою.
У розрахунковій частині виконаний розрахунок товщини стінки корпуса апарата, виконані розрахунки на міцність колони та основних вузлів: корпуса, днища, фланцевих з’єднань, укріплення отворів. Виконаний розрахунок періоду власних коливань, сейсмічних навантажень колони.
ЗМІСТ
Вступ
1 Загальна частина
1.1 Багатокорпусні випарні установки
1.2 Устрій апарата з виносною нагрівальною камерою
1.2.1 Обичайка
1.2.2 Днище
1.2.3 Фланцеве з’єднання
1.2.4 Штуцер
1.2.5 Опора
1.3 Правила техніки безпеки при монтажі колонних апаратів
2 Розрахункова частина
2.1 Вихідні данні
2.2 Розрахунок виконавчої товщини стінки корпуса колонного апарата
2.3 Вибір і розрахунок фланцевого з'єднання
2.4 Розрахунок укріплення отворів
2.5 Розрахункова схема колони
2.5.1 Розрахунок періоду власних коливань колонного апарата
2.6 Визначення згинального моменту від вітрового навантаження
2.6.1 Визначення горизонтальних сил
2.6.2 Визначення згинальних моментів
2.7 Розрахунок сейсмічно навантажень колони
3 Контроль та керування хіміко-технологічними процесами
4 Охорона праці та техніка безпеки
4.1 Характеристика проектованого об’єкту й місця його розташування
4.2 Характеристика негативних факторів об’єкта
4.3 Заходи зі створенню безпечних та здорових умов праці
4.4 Характеристика реконструюємого об’єкту по вибухо- й пожежебезпечності
5 Техніко-економічні розрахунки
5.1 Графік ППР обладнання
5.2 Розрахунок чисельності ремонтного персоналу
5.3 Розрахунок заробітної плати промислово виробничого персоналу ремонтної служби
5.4 Складання кошторису роботи
Висновок
Література
Вступ
Випарюванням називається концентрування розчинів практично нелетучих або малолетучих речовин у рідких летучих розчинниках.
Випарюванню піддають розчини твердих речовин (водяні розчини лугів, солей і ін.), а також висококип’ячі рідини, що мають при температурі випарювання досить малий тиск випарювання, - деякі мінеральні й органічні кислоти, багатоатомні спирти й ін. Випарювання іноді застосовують також для виділення розчинника в чистому виді: при опрісненні морської води і використанні її для питних або технічних цілей.
При випарюванні звичайно здійснюється часткове видалення розчинника із усього об'єму розчину при його температурі кипіння. Тому випарювання принципово відрізняється від випару, що, як відомо, відбувається з поверхні розчину при будь-яких температурах нижче температури кипіння. У ряді випадків випарений розчин піддають наступної кристалізації у випарних апаратах, спеціально пристосованих для цих цілей.
Одержання висококонцентрованих розчинів, практично сухих і кристалічних продуктів полегшує й здешевшує їхнє перевезення й зберігання.
Тепло для випарювання можна підводити будь-якими теплоносіями, застосовуваними при нагріванні. Однак у переважній більшості випадків як греючего агент при випарюванні використовують водяну пару, що називають гріючим або первинним.
Первинним служить або пара, що одержується з парогенератора, або пара проміжного відбору парових турбін.
Пара, що утвориться при випарюванні киплячого розчину, називається вторинним.
Тепло необхідне для випарювання розчину, звичайно підводить через стінку, що відокремлює теплоносія від розчину. У деяких виробництвах концентрування розчинів здійснюють при безпосереднім зіткненні розчину, що випарюється, з топковими газами або іншими газоподібними теплоносіями.
Процеси випарювання проводять під вакуумом, при підвищеному й атмосферному тисках. Вибір тиску, зв'язаний із властивостями розчину, що випарюється, і можливістю використання тепла вторинної пари.
Випарювання під вакуумом має певні переваги перед випарюванням при атмосферному тиску, незважаючи на те, що теплота випару розчину трохи зростає зі зниженням: тиску й відповідно збільшується витрата пари на випарювання 1 кг розчинника (води).
При випарюванні під вакуумом стає можливим проводити процес при більше низьких температурах, що важливо у випадку концентрування розчинів речовин, схильних до розкладання при підвищених температурах. Крім того, при розрідженні збільшується корисна різниця температур між агентом, що гріє, і розчином, що дозволяє зменшити поверхня нагрівання апарата (за інших рівних умов). У випадку однакової корисної різниці температур при випаривши» ні під вакуумом можна використовувати агент, що гріє, більше низьких pa6очих параметрів (температура й тиск. Внаслідок цього випарювання під вакуумом широко застосовують для концентрування висококип’ячих розчинів, наприклад розчинів лугів, а також для концентрування розчинів з використанням теплоносія (пари) невисоких параметрів.
Застосування вакууму дає можливість використовувати як граючого агента, крім первинної пари, вторинна пара самої випарної установки, що знижує витрату первинного пари, що гріє. Разом з тим при застосуванні вакууму здорожується випарна установка, оскільки потрібні додаткові витрати на пристрої для створення вакууму (конденсатори, уловлювачі, вакуум-насоси), а також збільшуються експлуатаційні витрати.
При випарюванні під тиском вище атмосферного також можна використовувати вторинну пару, як для випарювання, так і для інших потреб, не пов'язаних із процесом випарювання.
Вторинна пара, що відбирається на сторону, називають екстрапаром. Відбір екстрапара при випарюванні під надлишковим тиском дозволяє краще використовувати тепло, чим при випарюванні під вакуумом. Однак випарювання під надлишковим тиском сполучено з підвищенням температури кипіння розчину. Тому даний спосіб застосовується лише для випарювання термічно стійких речовин. Крім того, для випарювання під тиском необхідні агенти, що гріють, з більше високою температурою.
При випарюванні під атмосферним тиском вторинна пара не використовується й звичайно віддаляється в атмосферу. Такий спосіб випарювання є найбільш простим, але найменш економічним.
Випарювання під атмосферним тиском, а іноді й випарювання, під вакуумом проводять в одиночних випарних апаратах (однокорпусних випарних установках). Однак найпоширеніші багатокорпусні випарні установки, що складаються з декількох випарних апаратів, або корпусів, у яких вторинна пара кожного попереднього корпуса направляється в якості граючого в наступний корпус. При цьому тиск у послідовно з'єднані (по ходу розчину, що випарюється,) корпусах знижується таким чином, щоб забезпечити різницю температур між вторинною парою з попереднього корпуса й розчином, що кипить у даному корпусі, тобто створити, необхідну рушійну силу процесу випарювання. У цих установках первинною парою обігрівається тільки перший корпус. Отже, у багатокорпусних випарних установках досягається значна економія первинної пари по рівнянню з однокорпусними установками тієї ж продуктивності.
Економія первинної пари (і відповідно палива) може бути досягнута також в однокорпусних випарних установках з тепловим насосом. У таких установках вторинна пара на виході з апарата стискується за допомогою теплового насоса (наприклад, термокомпресора), що відповідає температурі первинної пари, після чого він знову вертається в апарат для випарювання розчину.
У хімічній промисловості застосовуються в основному безперервно діючі випарні установки. Лише у виробництвах малого масштабу, а також при випарюванні розчинів до високих кінцевих концентрацій іноді використовують випарні апарати періодичної дії.
Концентрація розчину в такому апарату наближається до кінцевого лише в кінцевий період процесу. Тому середній коефіцієнт теплопередачі тут може бути трохи вище, ніж у безперервно діючому апарату, де концентрація розчину ближче до кінцевого протягом усього процесу випарювання.
Сучасні випарні установки мають дуже більші поверхні нагрівання (іноді перевищуючі 2000 м2 у кожному корпусі) і є великими споживачами тепла.