Расчет выпарной установки

Министерство образования Республики Беларусь





БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ



Кафедра “Промышленная теплоэнергетика и теплотехника”



Энергетический факультет







КУРСОВОЙ ПРОЕКТ


на тему:

“Расчёт двухкорпусной выпарной установки”














Исполнитель: Бычков Д.В.
гр. 306517


Руководитель: Космачева Э.М.


Минск 2012



СОДЕРЖАНИЕ








Введение. Литературный обзор по теории процесса……………………………4

1.Материальный баланс…………………………………………………………...6

2.Тепловой расчет 2-ухкорпусной выпарной установки……………………….7

3.Расчет температурных депрессий………………………………………………9

4.Распределение полезной разности температур в корпусах…………………...10

5.Расчет теплообмена……………………………………………………………...12

6.Тепловой расчет подогревателей……………………………………………….15

7.Аэродинамический расчет тракта подачи исходного раствора………………17

8.Расчет барометрического конденсатора……………………………………….17Литература………………………………………………………………………19
Введение. Литературный обзор по теории процесса


Выпаривание представляет собой термический процесс кипения раствора с выделением паров растворителей в практически чистом виде, при этом растворимое нелетучиее вещество (твёрдое тело, например, соль, или вязкая жидкость, например, вазелин) остаётся в концентрированном виде в аппарате. Получаемые при выпаривании пары удаляются в атмосферу или в конденсирующееустройство.
Превращаться в пар растворитель может при кипении жидкости или при поверхностном испарении её. В выпарных аппаратах применяется более интенсивный из этих способов превращения растворителя в пар, а имнно кипение. Впервые выпаривание получило промышленное применение в производстве сахара, а в дальнейшем – в химической промышленности. При конценитрировании растворов вода иногда удаляется до90% первоначального веса.
В элементарном виде процесс выпаривания можно осуществить в простом открытом или закрытом сосуде, наполненом раствором, при подводе к нему теплоты для кипения и отводе образующихся паров в атмосферу или в конденсирующее устройство.
По принципу работы выпарные установки разделяются на периодически и непрерывно действующие.
По сравнению с аппаратами периодическидействующими аппараты непрерывного действия более экономичны в тепловом соотношении, так как в них отсутствуют потери, связанные с расходом теплоты на периодический разогрев аппарата.
В большинстве случаев аппараты непрерывного действия компонуются в так называемые многокорпусные выпарные установки, в которых упариваемый раствор последовательно проходит через ряд отдельных аппаратов. В каждомпоследующем аппарате устанавливается большая концентрация раствора, чем в предыдущем.
По давлению внутри аппарата различают выпарные аппараты, работающие при избыточном и атмосферном давлениях и вакууме.
В качестве греющего теплоносителя наибольшее применение в выпарных установках получил водяной пар.
Наибольшее распространение получили вертикальные выпарные аппараты с трубчатой поверхностьюнагрева, которые хорошо компонуются и занимают меньшую площадь.
1. Материальный баланс


Определяем количество раствора, поступающего на выпарку:
[pic]кг/ч.
Относительное количество выпаренной воды:
[pic]кг/кг.
Теплоёмкость раствора при начальной концентрации:
[pic]кДж/(кг·°С)
Количество выпаренной воды во 2-ом корпусе:
[pic]кг/кг.
Количество выпаренной воды в 1-омкорпусе:
[pic]кг/кг.
Концентрация раствора в 1-ом корпусе:
[pic]%.
Концентрация раствора во 2-ом корпусе:
[pic]%.
2. Тепловой расчет 2-ух корпусной выпарной установки

Распределение полезной разности температур
Определяем физические параметры раствора в корпусах.
Теплоёмкость раствора в 1-ом корпусе:
[pic] кДж/(кг·°С)...