- •Введение
- •1. Цель и задачи курсового проектирования.
- •1.1 Цель курсового проектирования
- •2. Проработка общих вопросов Основные условные обозначения
- •2.1. Выбор места размещения выпарной установки
- •2.2. Теплофизические свойства раствора, водяного пара и его конденсата.
- •2.3. Выбор типа выпарного аппарата
- •2.4. Конструкционный материал выпарных аппаратов
- •2.5. Технологическая схема выпарной установки.
- •1. Теплотехнический расчет выпарных аппаратов
- •1.1. Физико-химические свойства раствора, водяного пара и его конденсата, выбор конструкционного материала
- •3. Расчёт подогревателя исходного раствора
- •3.1. Расчет тепловой нагрузки
- •3.2. Расход греющего пара
- •3.3. Расчет требуемой поверхности теплообмена подогревателя
- •3.4. Расчет коэффициента теплоотдачи (от стенки трубы к раствору):
- •3.5. Уточненный выбор конструкции теплообменника и его размеров
- •4. Расчет выпарных аппаратов
- •4.1 Расчет поверхности теплообмена греющих камер выпарных аппаратов
- •4.1.1 Расчет количества выпариваемого растворителя
- •4.1.2. Концентрация раствора в I корпусе
- •4.1.3. Предварительное определение температур кипения раствора, температурных депрессий и температур вторичного пара
- •4.1.4. Расчет теплового баланса выпарной установки
- •4.1.5. Ориентировочный расчет поверхности теплообмена и выбор выпарного аппарата
- •4.1.6. Уравнение теплопередачи и его решение
- •4.1.7. Окончательный расчет параметров ведения процесса
- •4.1.7.1. Уточнение δ1 и δ2
- •4.1.7.2. Определение параметров ведения процесса по найденным δ1 и δ2
- •4.1.7.3. Уточнение w1, w2 и а1
- •4.1.7.4. Окончательный расчет тепловых потоков и определение погрешности первого приближения
- •4.1.8 Расход греющего пара
- •4.1.9. Проверка запаса поверхности
- •4.2. Размеры сепарационного пространства
- •4.2.1. Объем сепаратора:
- •4.2.2. Объем, требуемый для сепарации капель:
- •4.2.3. Подбор брызгоотделителя.
- •4.3 Тепловая изоляция аппарата
- •4.5. Механический расчет элементов аппарата
- •4.5.1 Расчет толщины стенки греющей камеры
- •4.5.2. Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки корпуса аппарата
- •4.5.3. Расчет и подбор крышки (днища)
- •4.5.4. Расчет и подбор опоры
- •5. Блок создания и поддержания вакуума
- •5.1. Расчет барометрического конденсатора смешения
- •5.2. Расчет производительности вакуум-насоса
- •6. Расчет вспомогательного оборудования
- •6.1. Расчет и подбор центробежного насоса для подачи исходного раствора
- •6.1.1. Выбор трубопровода
- •6.1.2. Определение потерь напора на трение и местные сопротивления в трубопроводе
- •6.1.3. Выбор центробежного насоса
- •6.1.4. Определение предельной высоты всасывания
- •6.2. Расчет и подбор конденсатоотводчиков
- •6.2.1. Конденсатоотводчик для подогревателя исходной смеси
- •6.2.2. Конденсатоотводчик для первого корпуса
- •6.2.3. Конденсатоотводчик для второго корпуса
- •6.3. Емкости
- •6.3.1 Емкость для исходного раствора
- •6.3.2 Емкость для упаренного раствора
- •Список используемой литературы
6.2. Расчет и подбор конденсатоотводчиков
Конденсатоотводчики применяются для отвода непереохлажденного конденсата. Конденсатоотводчики подбираются по методике, описанной в [9].
6.2.1. Конденсатоотводчик для подогревателя исходной смеси
Т.к. для подогрева исходной смеси используется экстра-пар, давление которого ниже атмосферного, то трубопровод конденсата после подогревателя следует направлять в трубопровод барометрической трубы конденсатора смешения.
Давление греющего пара Ргр2 = 0,73 ата
Расчетное количество конденсата после теплопотребляющего аппарата (см. пункт 3.2.):
Оценка давлений:
Перед конденсатоотводчиком:
После конденсатоотводчика (свободный слив при атмосферном давлении):
Условная пропускная способность:
где G- расчетное количество конденсата после теплопотребляющего аппарата, т/ч;
-плотность греющего пара при давлении греющего пара 2,75 бар, кг/м3;
-перепад
давлений в конденсатоотводчике.
Выбираем конденсатоотводчик поплавковый муфтовый [9, стр. 7] (с опрокинутым поплавком) с ближайшей большей условной пропускной способностью:
Обозначение – 45ч12нж
KVy = 2,5 т/ч;
Dy = 50 мм;
6.2.2. Конденсатоотводчик для первого корпуса
Давление греющего пара Ргр = 3,92 ата
Расчетное количество конденсата после теплопотребляющего аппарата:
Оценка давлений:
Перед конденсатоотводчиком:
После конденсатоотводчика (свободный слив конденсата при атмосферном давлении):
Условная пропускная способность (6.4):
Выбираем конденсатоотводчик поплавковый муфтовый [9, стр. 7] (с опрокинутым поплавком) с ближайшей большей условной пропускной способностью:
Обозначение – 45ч16нж
KVy = 12,5 т/ч;
Dy = 50 мм;
6.2.3. Конденсатоотводчик для второго корпуса
Т.к. греющий пар во втором корпусе, как правило, ниже атмосферного, то трубопровод конденсата после греющей камеры второго корпуса следует направлять в трубопровод барометрической трубы конденсатора смешения.
Давление греющего пара Ргр2 = 0,73 бар
Расчетное количество конденсата после теплопотребляющего аппарата:
Оценка давлений:
Перед конденсатоотводчиком:
После конденсатоотводчика (свободный слив конденсата) (см. пункт 5.2):
Условная пропускная способность:
Выбираем конденсатоотводчик поплавковый муфтовый (с опрокинутым поплавком) с ближайшей большей условной пропускной способностью:
Обозначение – 45ч17нж
KVy = 22 т/ч;
Dy = 50 мм;
6.3. Емкости
6.3.1 Емкость для исходного раствора
Массовый расход исходного раствора S0 = 4,44 кг/с;
Плотность ρ0 = 1042 кг/м3;
Принимаем уровень заполнения емкости – 80%;
Время хранения принимаем 6 ч, или 21600 с;
Объем емкости:
Выбираем горизонтальный с двумя эллиптическими днищами корпус емкостного аппарата [7, стр. 333] со следующими характеристиками:
Номинальный объем Vном = 100 м3;
Внутренний диаметр Dв =3000 мм;
Длина аппарата l = 13160 мм;
Площадь внутренней поверхности Fв = 143,5 м2;
6.3.2 Емкость для упаренного раствора
Массовый расход упаренного раствора S2 = S0 – W = 4,44 -2,73 =1,7 кг/с;
Плотность ρ2 = 1159 кг/м3;
Принимаем уровень заполнения емкости – 80%;
Время хранения принимаем 6 ч, или 21600 с;
Объем емкости:
Выбираем горизонтальный с двумя эллиптическими днищами корпус емкостного аппарата [7, стр. 333] со следующими характеристиками:
Номинальный объем Vном = 20 м3;
Внутренний диаметр Dв = 2600 мм;
Длина аппарата l = 2905 мм;
Площадь внутренней поверхности Fв = 39,8м2;
