Технологическая схема выпарки (2 корпуса)

Содержание

Содержание

Лист

Задание

Введение

1 Описание технологической схемы выпарной установки

2 Конструкция выпарного аппарата

3 Технологический расчет выпарного аппарата

3.1 Цель расчета

3.2 Исходные данные

3.3 Материальный баланс

3.4 Температуры кипения растворов

3.5 Полезная разность температур

3.6 Определение тепловых нагрузок

3.7 Выбор конструкционного материала

3.8 Расчет коэффициентов теплопередачи

3.9 Распределение полезной разности температур

3.10 Уточненный расчет поверхности теплопередачи

3.11 Определение толщины тепловой изоляции

4 Расчет барометрического конденсатора

4.1 Расход охлаждающей воды

4.2 Диаметр конденсатора

4.3 Высота барометрической трубы

4.4 Расчет производительности вакуум – насоса

5 Прочностной расчет основных элементов выпарного аппарата

5.1 Цель расчета

5.2 Исходные данные

5.3 Обечайка сепаратора

5.4 Днище сепаратора

5.5 Обечайка греющей камеры

5.6 Трубная решетка

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Выпариванием называется концентрирование растворов практически нелетучих или мало летучих веществ в жидких летучих растворителях.

Выпариванию подвергают растворы твердых веществ (водные растворы щелочей, солей и др.), а также высококипящие жидкости, обладающие при температуре выпаривания весьма малым давлением пара, — некоторые минеральные и органические кислоты, многоатомные спирты и др.

При выпаривании обычно осуществляется частичное удаление растворителя из всего объема раствора при его температуре кипения. Поэтому выпаривание принципиально отличается от испарения, которое, как известно, происходит с поверхности раствора при любых температурах ниже температуры кипения. В ряде случаев выпаренный раствор подвергают последующей кристаллизации в выпарных аппаратах, специально приспособленных для этих целей.

Получение высококонцентрированных растворов, практически сухих и кристаллических продуктов облегчает и удешевляет их перевозку и хранение.

Тепло для выпаривания можно подводить любыми теплоносителями, применяемыми при нагревании. Однако в подавляющем большинстве случаев в качестве греющего агента при выпаривании используют водяной пар, который называют греющим, или первичным.

Первичным служит либо пар, получаемый из парогенератора, либо отработанный пар, или пар промежуточного отбора паровых турбин.

Пар, образующийся при выпаривании кипящего раствора, называется вторичным.

Тепло, необходимое для выпаривания раствора, обычно подводится через стенку, отделяющую теплоноситель от раствора. В некоторых производствах концентрирование растворов осуществляют при непосредственном соприкосновении выпариваемого раствора с топочными газами или другими газообразными теплоносителями.

Выпаривание проводят в одиночных выпарных аппаратах (однокорпусных выпарных установках). Однако наиболее распространены многокорпусные выпарные установки, состоящие из нескольких выпарных аппаратов, или корпусов, в которых вторичный пар каждого предыдущего корпуса направляется в качестве греющего в последующий корпус. При этом давление в последовательно соединенных (по ходу выпариваемого раствора) корпусах снижается таким образом, чтобы обеспечить разность температур между вторичным паром из предыдущего корпуса и раствором, кипящим в данном корпусе, т. е. создать необходимую движущую силу процесса выпаривания. В этих установках первичным паром обогревается только первый корпус. Следовательно, в многокорпусных выпарных установках достигается значительная экономия первичного пара по сравнению с однокорпусными установками той же производительности.

В химической и смежной с ней отраслях промышленности жидкие смеси, концентрирование которых осуществляется выпариванием, отличаются большим разнообразием как физических параметров (вязкость, плотность, температура кипения, величина критического теплового потока и др.), так и других характеристик (кристаллизующиеся, пенящиеся, нетермостойкие растворы и др.). свойства смесей определяют основные требования к условиям проведения процесса (вакуум – выпаривание, прямо – и противоточные, одно – и многокорпусные выпарные установки), а также к конструкциям выпарных аппаратов.

Такое разнообразие требований выбывает определенные сложности при правильном выборе схемы выпарной установки, типа аппарата, числа ступеней в многокорпусной выпарной установке. В общем случае такой выбор является задачей оптимального поиска и выполняется технико – экономическим сравнением различных вариантов с использованием ЭВМ.

Заключение

В данной курсовой работе произведен расчет двухкорпусной выпарной установки, состоящей из выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией и вынесенной греющей камерой для упаривания раствора сахарного сиропа.

Конструкция выпарного аппарата удовлетворяет ряду общих требований. К их числу относятся:

Высокая производительность и интенсивность теплопередачи при min объеме аппарата и расходе металла на его изготовление;

- Простота устройства;

- Надежность в эксплуатации;

- Легкость очистки поверхности теплообмена;

- Удобство осмотра, ремонта и замены отдельных частей.

Технологическая схема выпарки.cdw