Расчет и проектирование выпарной установки непрерывного действия для выпаривания водного раствора гидроксида калия

БГТУ им. Кирова, кафедра процессов и аппаратов химических производств, процессы и аппараты химической технологии, расчет и проектирование выпарной установки непрерывного действия для выпаривания водного раствора гидроксида калия, 2023

Расчет и проектирование выпарной установки непрерывного действия для выпаривания водного раствора гидроксида калия. Производительность по исходному раствору 10000 кг/ч, содержание растворенного вещества в исходном растворе 10% масс., содержание растворенного вещества в упаренном растворе 55% масс., температура поступающего в выпарную установку раствора 20 С, тип конденсатора - барометрический, давление вторичного пара в конденсаторе 18 кПа, количество корпусов установки - 1.

Целью выполнения курсового проекта является проектирование выпарной установки непрерывного действия для выпаривания водного раствора гидроксида калия.
Проведен расчет выпарной установки с естественной циркуляцией, вынесенной греющей камерой и зоной кипения для выпаривания 10% масс. раствора KOH до 55% масс. раствора производительностью 10000 кг/ч по исходному раствору. Выполнен расчет материального и теплового балансов, определены основные размеры аппарата и подобраны нормализованные конструктивные элементы. Подобраны подогреватель раствора, барометрический конденсатор, центробежный насос и вакуум-насос.
В результате спроектирован выпарная установка с однокорпусным выпарным аппаратом с естественной циркуляцией и вынесенной греющей камерой номинальной поверхностью теплообмена одного корпуса 180 м2.
Графическая часть включает:
– чертеж общего вида – 1 лист А1;
– технологическая схема – 1 лист А1.

Содержание
Введение………………………………………………………………………….............4
1. Обоснование и описание технологической схемы…………………………………7
2. Описание конструкции и принципа действия выпарного аппарата……………….9
3. Описание конструкции и принципа действия вспомогательного оборудования…………………………………………………………………………...11
3.1 Подогреватель…………………………….…………………………………..11
3.2 Насос для подачи раствора в установку...……..……………………………12
3.3 Барометрический конденсатор……….……………………………………...13
3.4 Вакуум-насос……………….………………………………………………...14
4. Расчет выпарного аппарата…………………………………………………………16
4.1 Материальный баланс…..……………………………..………………….….16
4.2 Температура кипения раствора……..……………………………….……....16
4.3 Определение ориентировочной поверхности теплопередачи.......………...18
4.4 Определение тепловых нагрузок……………...………………………….…18
4.5 Определение параметров греющего пара….....…………….………………19
4.6 Выбор конструкционного материала.………...………………………….…21
4.7 Расчет коэффициента теплопередачи………...………………………….…21
4.8 Расчет толщины тепловой изоляции…...……...……………………………27
5. Подбор вспомогательного оборудования…………………………………….........29
5.1. Подбор подогревателя …………………………………………………………29
5.2. Подбор конденсатора………………………….……………………………….32
5.3. Подбор вакуум-насоса …………………………………………………………34
5.4. Подбор трубопровода и насоса для подачи раствора………………………..36
Заключение……………………………………………………………………………..39
Список использованных источников…………………………………………………40