Проект трехкорпусной выпарной установки для выпаривания раствора NaOH

Институт химических технологий и инжиниринга ФГБОУ ВО УГНТУ в г. Стерлитамаке
Кафедра «Оборудование нефтехимических заводов»
Выпускная квалификационная работа по направлению подготовки: 15.03.02 Технологические машины и оборудование
профиль «Оборудование нефтегазопереработки»
На тему «Проект трехкорпусной выпарной установки для выпаривания раствора NaOH»
Стерлитамак 2022 г.

РЕФЕРАТ

Пояснительная записка ВКР содержит 68 листов машинописного текста, 1 рисунок, 4 таблицы, 17 наименований использованных источников.

ВЫПАРНАЯ УСТАНОВКА, РАСТВОР, ВЫПАРИВАНИЕ, РАСЧЕТ, УСТА-НОВКА, ТЕХНОЛОГИЯ, ЭФФЕКТИВНОСТЬ.

Объектом проектирования является выпарная установка. 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 вызывает 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.
В приведенном ниже типовом примере расчета трехкорпусной установки, состоящей из выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией (с соосной камерой) и кипением раствора в трубах, даны также рекомендации по расчету выпарных аппаратов некоторых других типов: с принудительной циркуляцией, вынесенной зоной кипения, пленочных.
. Аппарат предназначен для упаривания раствора Na2СО3 начальной
концентрацией 12% масс.
2. Производительность аппарата по исходному раствору 6000 кг/ч.
3. Площадь поверхности теплообмена 63 м.
4. Давление в греющей камере 0,69 МПа.
6. Среда в аппарате и трубном пространстве - водный раствор Na2СО3,
в межтрубном пространстве - насыщенный водяной пар, его конденсат.
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 5
1 Литературный обзор 7
1.1 Выпаривание 7
1.2 Устройство выпарных аппаратов 9
1.3 Агрегаты с выносной нагревательной камерой 11
1.4 Приборы с выносными циркуляционными трубами 12
1.5 Вертикальные агрегаты для выпаривания с естественно-напрвленной цир-куляцией 13
1.6 Выпарные аппараты с вынесенной зоной кипения 14
1.7 Применение выпарных установок 15
2 Общая характеристика работы 17
3 Технологическая часть 18
3.1 Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов 18
3.2 Концентрация упариваемого раствора 18
3.3 Температуры кипения растворов 19
3.4 Полезная разность температур 23
3.5 Определение тепловых нагрузок 23
3.6 Выбор конструкционного материала 25
3.7 Расчет коэффициентов теплопередачи 25
3.8 Распределение полезной разности температур 29
3.9 Уточненный расчет поверхности теплопередачи 30
4 Механическая часть 33
4.1 Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки 33
4.2 Расчет толщины стенки днищ. Выбор стандартных днищ 36
4.3 Расчет укрепления отверстия 41
4.4 Определение толщины тепловой изоляции 46
4.5 Расчет барометрического конденсатора 47
4.6 Расход охлаждающей воды 47
4.7 Диаметр конденсатора 48
4.8 Высота барометрической трубы 48
4.9 Расчет производительности вакуум насоса 49
5 Общие вопросы экономики, автоматизации процессов и охраны труда 51
Заключение 65
Перечень иллюстрационно-графического материала 66
Список использованных источников 67