Розрахунок багатокорпусної випарної установки - Курсовая работа

Задача курсової роботи - виконання теплового розрахунку багатокорпусної випарної установки (БВУ), конструктивного розрахунку окремого корпусу БВУ, а також барометричного конденсатора. У розрахунковій частині визначається теплопродуктивність та поверхня нагріву кожного корпусу БВУ, конструктивні розміри окремого корпусу БВУ, та основні розміри барометричного конденсатора.2.1 Визначення кількості розчинника, що підлягає випарюванню Кількість розчинника (води), що підлягає випарюванню у БВУ, визначається за формулою: , де - масова витрата розчину перед БВУ, ;Концентрація розчину після -го корпусу БВУ можна визначити за формулою:

Кількість розчину після -го корпусу визначимо за формулою:Різниця між тиском гріючої пари у першому корпусі та тиском вторинної пари у барометричному конденсаторі: де - тиск граючої пари у першому корпусі, ;Визначимо температури кипіння розчину: де - температура вторинної пари-го корпусу (визначається за тиском пари у апараті ), ; Температурна депресія розчину складається з фізико-хімічної температурної депресії (), гідростатичної температурної депресії (), гідравлічної температурної депресії (): Фізико-хімічна температурна депресія визначається залежно від величини кінцевої концентрації розчину та тиску у випарному апараті.Коефіцієнт теплопередачі для гріючої камери випарного апарата: де - коефіцієнт тепловіддачі від конденсуючої пари до стінок гріючої камери випарного апарата, ; коефіцієнт тепловіддачі від стінок гріючої камери випарного апарата до киплячого розчину, ; Коефіцієнт тепловіддачі від конденсуючої пари до стінок гріючої камери випарного апарата: де - температурний напір між гріючою парою та стінкою гріючої камери випарного апарата , : ; Значення критерію Нуссельта для теплообміну між стінкою гріючої камери випарного апарата та розчином: Значення критерію Прандтля для розчину, що рухається по трубках гріючої камери випарного апарата: Значення динамічної вязкості води та густини розчину: Значення кінематичної вязкості розчину: Теплоємність розчину при початковій концентрації: ; ;Теплова продуктивність випарного апарата визначається за формулою: де - питома витрата гріючої пари-го корпусу, розчину; ентальпія гріючої пари-го корпусу (визначається за тиском гріючої пари), ; ентальпія конденсату гріючої пари-го корпусу (визначається за тиском гріючої пари), . Питома витрата гріючої пари визначається за формулою: де - питома кількість води, що належить випарити у-му корпусі (віднесена до 1 розчину), розчину. коефіцієнт самовипарення у-му корпусі (кількість розчинника, що був випарений завдяки різниці температур розчину перед апаратом та температурі розчину в апараті), розчину, -Поверхня випарного апарата визначається із рівняння теплопередачі:Пара на виході із випарного апарату відокремлюється від крапель у сепараторі. Нагрів розчину здійснюється насиченою парою - при її конденсації у між трубному просторі теплообмінника. Кількість трубок у корпусі гріючої камери випарного апарату: де - розрахунковий діаметр трубок, визначається в залежності від співвідношення коефіцієнтів тепловіддачі та : , де - внутрішній діаметр трубки (із завдання), . Витрата розчину у трубках: Діаметр корпуса гріючої камери випарного апарату визначають за формулою: де - відносний шаг розміщення трубок, ; Діаметр парової камери вибирають таким: Швидкість пари у паровому обємі: , де - обємна витрата пари, , визначається за формулою: , де - густина пари (визначається за тиском вторинної пари в апараті), .

Зміст

Вступ

1. Вихідні дані для розрахунку

2. Розрахунок багатокорпусної випарної установки (БВУ)

2.1 Визначення кількості розчинника, що підлягає випарюванню

2.2 Визначення концентрацій розчину по корпусах БВУ

2.3 Визначення розподілу тиску по корпусах БВУ

2.4 Визначення температури кипіння розчину в апараті БВУ

2.5 Розрахунок коефіцієнтів теплопередачі

2.6 Визначення теплопродуктивності корпусів БВУ

2.7 Визначення корисної різниці температур по корпусах БВУ

2.8 Визначення поверхні нагріву корпусів БВУ

3. Конструктивний розрахунок корпусу БВУ

4. Розрахунок барометричного конденсатора

Висновки по роботі

Список використаної літератури

В ході виконання даної курсової роботи з дисципліни "Тепломасообмінні процеси та апарати", метою якої було закріплення та поглиблення знань придбаних впродовж семестру, був проведений тепловий розрахунок багатокорпусної випарної установки (БВУ), конструктивний розрахунок третього корпусу БВУ, а також розрахунок барометричного конденсатора.

Розрахунок проводився для розчину , котрий випарювався в установці від початкової концентрації до кінцевої . Доводилось визначати кількість розчинника, що підлягав випарюванню, концентрації розчину по корпусах БВУ, розподіли тисків, а також температури кипіння розчину в апараті БВУ.

В процесі виконання курсової роботи була визначена теплопродуктивність та поверхня нагріву кожного корпусу випарної установки, було розраховано конструктивні розміри третього корпусу та основні розміри барометричного конденсатора - кратність охолодження, діаметр конденсатора, діаметр барометричної труби та її висоту.

Виконання даної курсової роботи дозволило більш докладно і поглиблено вивчити багатокорпусні випарні установки, зокрема сам процес випарювання, та закріпити придбані знання з дисципліни "Тепломасообмінні процеси та апарати".

Список використаної літератури

1. Лебедев П.Д. Теплообменные, сушильные и холодильные установки. - М.: Энергия, 1972 г.;

2. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки промышленных предприятий. - М.: Энергия, 1970 г.;

3. Таубман Е.И. Выпаривание. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. - М.: Химия, 1982 г.;

4. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. Изд. 2-е, стереотип - М.: Энергия, 1977 г.;

5. Ривкин С.Л., Александров А.А. Теплофизические свойства воды и водяного пара. - М.: Энергия, 1980 г.