Иркутская государственный аграрный университет им. А. А. Ежевского
Инженерный факультет Кафедра «Технического обеспечения АПК»
КУРСОВАЯ РАБОТА ПО ДИСЦИПЛИНЕ: «Процессы и аппараты»
РАСЧЕТ ТРЕХКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКИ В-11
Содержание
Введение………………………………………………………………….2
Основные параметры процесса выпаривания………………………….2
Расчет многокорпусной выпарной установки…………………….........3
Последовательность расчета установки………………….......3
Выбор размеров греющей камеры…………………………....14
Выбор размеров сепарационного пространства……………..15
Расчет барометрического конденсатора………………………………..15
Расход охлаждающей воды…………………………………...15
Расчет объемного расхода отводимой парогазовой смеси…16
Расчет мощности вакуум-насоса……………………………..17
Расчет барометрической трубы………………………………17
Расчет изоляции выпарного аппарата…………………………………..18
Заключение……………………………………………………………….19
Список используемой литературы……………………………………...20
Приложение
Введение
Выпариванием называют процесс частичного удаления растворителя из растворов путем кипения последних. В подавляющем большинстве случаев выпариванию подвергают водные растворы твердых веществ, однако растворителями могут быть и другие жидкости. При этом методы инженерного расчета и аппаратного оформления являются общими (не зависят от вида растворителя).
По существу выпаривание представляет собой массообменный процесс – с переносом компонента из жидкой фазы в паровую. Однако на практике в ходе выпаривания в паровую фазу переходит только растворитель; растворенное вещество (за крайне редким исключением) полностью остается в растворе. При этом количество испаренного растворителя всецело определяется количеством подведенной теплоты. Поэтому процесс выпаривания трактуется и рассчитывается как тепловой.
Целью технологического расчета выпарной установки является:
- определение расхода греющего пара на проведение процесса;
- определение поверхности теплообмена и основных размеров выпарного аппарата;
- выявление режимных характеристик процесса (температуры, давления, концентрации и т.д.).
Основные параметры процесса выпаривания
При расчете процесса выпаривания массовую абсолютную концентрацию вещества в растворе а(кг твердого вещества/кг раствора). В технических заданиях при описании процесса выпаривания концентрацию выражают в процентах (100а, %).
Произведение количества раствора S (кг) на его концентрацию а (кг твердого вещества)/(кг раствора) дает количество растворенного твердого вещества Sa:
S(кг раствора)а(кг твердого вещества)/(кг раствора) = Sa (кг твердого вещества).
Соответственно, произведение потока раствора S (кг/с) на его концентрацию а дает поток Sa (кг/с) твердого вещества.
Теплоемкость раствора(смеси) с_см при отсутствии экспериментальных (справочных) данных рассчитываю по правилу аддитивности:
〖Sc〗_см=S_тв с_тв+S_р c_р(1)
Где S – количество раствора, полученного при растворении S_твкг твердого вещества в S_ркг растворителя; с_см с_тв, и с_р - теплоемкости раствора, твердого вещества и растворителя соответственно.
Поделив члены равенства на S, получим:
с_см=ас_тв+(1- а〖)с〗_р (2)
Следует иметь в виду, что расчет по аддитивности является приближенным, поскольку игнорирует теплоту смешения.
1.Расчет многокорпусной выпарной установки
1.1. Последовательность расчета установки
Рассчитать трехкорпусную выпарную установку с естественной циркуляцией раствора для концентрации G_0 = 14т/ч водного раствора гидроксида калия с начальной концентрацией a_0=12%. Конечная концентрация раствора a_3=25% (массовая). Раствор поступает на выпарку подогретым до температуры кипения в выпарном аппарате. Давление греющего водяного пара P_0=0,55 МПа. Давление в третьем корпусе и барометрическом конденсаторе P_0=P_к=0,01 МПа.
Заключение
Сравнивая заданные давления в каждом корпусе с уточненными значениями давления, получаем, что при новом распределении значения давлений отличаются. Давление в первом корпусе P_1=0,135 МПа отличается на 60% от полученного. Давление во втором корпусе P_2=0,047 МПа отличается на 75%,а в третьем - P_3=0,009 МПа отличается на 10%.
Исходя из этого, необходимо произвести еще расчеты.
Список используемой литературы
Ривкин С. Л., Александров А. А. – Теплофизические свойства воды и водяного пара. – М.: Энергия, 1980. – 424 с.
Федчишин В. В. – Тепломассообменное оборудование предприятий: лабораторный практикум/ В. В. Федчишин, Э. А. Таиров, В. Д. Очиров –
Иркутск: Изд-во ИрГСХА, 2015. – 124 с.
Гидравлика и гидропривод/ В. Г. Гейер, В. С. Дулин, А. Г. Боруменский, А. Н. Заря: Учебник для вузов. – 2-е изд. М.: Недра, 1981, 295 с.
