Материальный баланс процесса выпаривания. Определение температур и давлений в узловых точках технологической схемы. Расчет греющей камеры выпарного аппарата. Вычисление барометрического конденсатора. Сущность расходов пара и воды на всю установку.
Аннотация к работе
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ Курсовая работа по курсу "Процессы и аппараты" Выполнила: студентка 3курса группы ОЗ-59 Спроектировать однокорпусную выпарную установку непрерывного действия для выпаривания водного раствора нитрата калия.Начальное 3% масс. Температура раствора: Начальная 20 Полный тепловой расчет и вычертить подогреватель начального раствора..1 Материальный балланс процесса выпаривания 3.2 Определение температур и давлений в узловых точках технологической схемы 3.3.1 Расход теплоты на выпаривание 3.4 Расчет греющей камеры выпарного аппарата 3.5.1 Ориентировочный расчет теплообменного аппарата для подогрева раствора перед подачей в выпарной аппаратВыпаривание под вакуумом имеет определенные преимущества перед выпариванием при атмосферном давлении, несмотря на то что теплота испарения раствора несколько возрастает с понижением давления и соответственно увеличивается расход пара на выпаривание 1 кг растворителя (воды). При выпаривании под давлением выше атмосферного также можно использовать вторичный пар, как для выпаривания, так и для других нужд не связанных с процессом выпаривания. При выпаривании под атмосферным давлением вторичный пар не используется и обычно удаляется в атмосферу. В аппаратах с внутренней нагревательной камерой и центральной циркуляционной трубой циркуляционная труба, как и кипятильные трубы, обогревается паром, что снижает разность плотностей раствора и парожидкостной смеси и может приводить к нежелательному парообразованию в самой циркуляционной трубе. Интенсивность циркуляции в аппаратах с подвесной нагревательной камерой (как и в аппаратах с центральной циркуляционной трубой) недостаточна для эффективного выпаривания высоковязких и особенно кристаллизующихся растворов, обработка, которых приводит к частым и длительным остановкам этих аппаратов для очистки рабочих поверхностей.В однокорпусной выпарной установке подвергается выпариванию водный раствор нитрата калия под вакуумом. Исходный раствор нитрата калия с начальной концентрацией масс. долей из емкости Е1 подается центробежным насосом Н2 в теплообменник АТ1, где подогревается до температуры, близкой к температуре кипения , а затем поступает в греющую камеру выпарного аппарата 4. В данном варианте схемы применен выпарной аппарат с вынесенной греющей камерой и кипением в трубах. Выпариваемый раствор, двигаясь в греющей камере по трубам, нагревается и кипит при средней температуре с образованием вторичного пара.Температура кипения раствора в сепараторе выпарного аппарата, при которой конечный раствор выводится из аппарата определяется по формуле: ; Гидростатическое давление в середине высоты труб при определяем по формуле: Оптимальная высота уровня по водомерному стеклу определяем по формуле: где и - соответственно плотности раствора конечной концентрации и воды при средней температуре кипения , . Расход теплоты на нагревание раствора , определяется по формуле: , где - теплоемкость разбавленного раствора, определяется по формуле: где , , , , - удельная теплоемкость воды, определяется по формуле: где - температура воды, . 16) принимаем аппарат Тип 1, Исполнение 2, группа А (С выносной греющей камерой и кипением в трубах), с площадью поверхности теплопередачи 200 (действительная), Трубы 38 х 2 мм, длинной Н = 4000 мм , т.е. с запасом По приложению1 при для воды получаем: , а по формуле для раствора находим: , Для обеспечения интенсивного теплообмена подбираем аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей.