Расчет и проектирование выпарной установки непрерывного действия для выпари-вания водного раствора NaOH

Белорусский государственный технологический университет
Кафедра процессов и аппаратов химических производств
Курсовой проект по дисциплине "Процессы и аппараты химической технологии"
На тему: "Рассчитать и спроектировать выпарную установку непрерывного действия для выпаривания водного раствора гидроксида натрия"
Минск 2021

Исходные данные
1. Раствор для концентрирования: NaOH;
2. Массовая производительность установки на входе: GH – 1,944 кг/с;
3. Начальная концентрация раствора: xн= 15 %;
4. Конечная концентрация раствора: xк= 30 %;
5. Давление греющего пара на входе в первый корпус установки: tн=20 C;
6. Тип конденсатора: поверхностный;
7. Давление вторичного пара в конденсаторе: Рпк =13 кПа;
8. Температура охлаждающей воды на входе в конденсатор: tн=15 C;
9. Тип и исполнение выпарного аппарата: с вынесенной греющей камерой;
10. Количество корпусов к установке: 1 корпус.
Графическая часть включает:
– технологическая схема однокорпусной выпарной установки - 1 лист
А1;
– чертеж выпарного аппарата – 1 лист А1.

Содержание
Введение………………………………………………………………………………. 5
1 Обоснование и описание технологической схемы установки…………………… 7
1.1 Обоснование схемы установки……………………………………………... 7
1.2 Описание технологической схемы…………………………………………. 9
2 Описание конструкции и принципа действия выпарного аппарата…………….. 11
3 Описание конструкции и принципа действия вспомогательного оборудования 13
3.1 Кожухотрубчатый теплообменник-подогреватель……………………...... 13
3.2 Поверхностный конденсатор……………………………………………... 14
3.3 Вакуум-насос…………………………………………………………………15
3.4 Центробежный насос………………………………………………………...16
4 Расчет выпарного аппарата………………………………………………………… 19
4.1 Расчет материального баланса………………………………………...…….19
4.2 Расчет приблизительной поверхности теплопередачи…………………….19
4.3 Расчет температуры кипения раствора……………………………………..20
4.4 Расчет полезной разности температур……………………………………...21
4.5 Определение тепловых нагрузок……………………………………………21
4.6 Выбор конструкционного материала……………………………………….22
4.7 Расчет коэффициентов теплопередачи……………………………………...22
4.8 Расчет толщины тепловой изоляции………………………………………..25
5 Подбор вспомогательного оборудования…………………………………………....26
5.1 Расчет поверхностного конденсатора……………………………………….26
5.1.1 Расход охлаждающей воды……………………………………………..26
5.2 Расчет производительности вакуум-насоса………………………………...28
5.3 Подбор теплообменника для подогрева исходной смеси…………………28
5.3.1 Расчет гидравлического сопротивления теплообменника……….......30
5.4 Расчет центробежного насоса для подачи исходного раствора…………..31
5.4.1 Выбор трубопровода……………………………………………………31
5.4.2 Определение потерь на трение и местные сопротивления……….......31
Заключение………………………………………………………………………............34
Список использованных источников………………………………………………......35