Коротко о файле:НИЯУ МИФИ / Кафедра ТМиМАХП / по дисциплине «Машины и аппараты химических производств» / Расчет однокорпусной выпарной колонны / В данном курсовом проекте разрабатывается однокорпусная выпарная установка с естественной циркуляцией, непрерывно действующая с высокой производительностью за счет большой поверхности нагрева, работающая под вакуумом. / Состав: 5 листов чертежи (Аппарат выпарной с вынесенной греющей камерой (СБ), Схема аппаратурная, Крышка, Обечайка, Днище) + спецификации + ПЗ (75 страниц).
Содержание
Задание на проектирование 2
Введение 6
1 Литературный обзор 7
1.1 Теоретические основы процесса выпаривания 7
1.2 Основные технологические схемы 9
1.3 Конструкции выпарных аппаратов 14
1.3.1 Выпарные аппараты с естественной циркуляцией 14
1.3.2 Выпарные аппараты с принудительной циркуляцией 16
1.3.3 Пленочные выпарные аппараты 17
2 Описание технологической схемы 20
3 Основные свойства рабочих сред 21
4 Выбор конструкции аппарата 23
5 Технологические расчеты 24
5.1 Расчет материального баланса выпарной установки 24
5.2 Расчет температурных депрессий 25
5.2.1 Температурные потери от гидравлических сопротивлений 25
5.2.2 Температурные потери от концентрационной (температурной) депрессии 26
5.2.3 Температурные потери от гидростатического эффекта 27
5.3 Определение температуры кипения раствора 29
5.4 Расчет теплового баланса выпарной установки 30
5.5 Тепловой расчет греющей камеры 32
5.6 Определение толщины тепловой изоляции 37
6 Конструктивный расчет аппарата 39
6.1 Выбор основных конструкционных материалов 39
6.2 Определение числа кипятильных трубок 39
6.3 Определение основных конструктивных параметров корпуса 40
6.4 Определение расчетных параметров 42
6.4.1 Расчетная температура 42
6.4.2 Допускаемые напряжения 42
6.4.3 Рабочее, расчетное и пробное давления 42
6.4.4 Коэффициент прочности продольных швов 43
6.4.5 Прибавки к расчетной толщине стенки 44
6.5 Расчет толщины цилиндрической обечайки 44
6.5.1 Расчет в рабочих условиях 44
6.5.2 Расчёт в условиях испытаний (Гидроиспытания) 45
6.6 Расчет эллиптического днища греющей камеры 46
6.6.1 Расчет в рабочих условиях 46
6.6.2 Расчёт в условиях испытаний (Гидроиспытания) 46
6.7 Определение трубопроводов и диаметров штуцеров 47
6.7.1 Расчет толщины стенки штуцеров «а» и «б» 48
6.8 Выбор фланцев для обечайки, люка и штуцеров аппарата 49
6.9 Расчет укрепления отверстий 50
6.9.1 Расчет диаметра одиночного отверстия, не требующего укрепления для эллиптического днища сепаратора 50
6.9.2 Расчетная толщина эллиптического днища в месте расположения штуцера 50
6.9.3 Расчет диаметра одиночного отверстия, не требующего укрепления для эллиптического днища греющей камеры 51
6.9.4 Расчетная толщина эллиптического днища в месте расположения штуцера 51
6.9.5 Расчетный диаметр одиночного отверстия в обечайке, не требующего укрепления, при наличии избыточной толщины стенки сосуда 51
6.9.6 Проверка необходимости укрепления отверстий обечайки 52
6.9.7 Расчет укрепления одиночного отверстия в обечайке
(dу=600мм) 52
6.10 Выбор опор 55
6.11 Выбор строповых устройств 56
7 Расчет и выбор теплообменника 57
7.1 Тепловой расчет теплообменника 57
7.2 Гидравлический расчет теплообменника 64
8 Расчет вспомогательного оборудования 68
8.1 Расчет и выбор барометрического конденсатора 68
8.2 Расчет и выбор вакуум-насоса 71
Заключение 74
Список использованной литературы 75
Задание на проектирование:
Выполнить проект однокорпусной выпарной установки для концентрирования водного раствора NaCl. Производительность по исходному раствору = 5,0 кг/с. Раствор упаривается от концентрации = 10 % (масс.) до = 25 % (масс.). Давление греющего пара = 0,2 МПа, давление в барометрическом конденсаторе =0,03 МПа. Исходный раствор перед подачей в выпарной аппарат подогревается греющим паром в кожухотрубчатом теплообменнике от температуры = 30°С до температуры кипения. Упаренный раствор охлаждается в кожухотрубчатом холодильнике до температуры t = 25°С. Температуру охлаждающей воды принять в интервале 10…20 оС.
Сделать подробный расчет греющей камеры выпарного аппарата и холодильника упаренного раствора. Выполнить расчет барометрического конденсатора.
Заключение
В данном курсовом проекте произведен расчет и спроектирована однокорпусная вакуум-выпарная установка для концентрирования водного раствора NaCl производительностью 5,0 кг/с. В проекте представлены теоретические основы и области применения процесса выпаривания, описание конструкции вакуум-выпарной установки, приведена принципиальная технологическая схема вакуум-выпарной установки. В курсовом проекте произведены расчеты:
- материального баланса выпарной установки;
- температурных депрессий;
- температуры кипения раствора;
- теплового баланса выпарной установки;
- греющей камеры.
Также были произведены расчеты вспомогательного оборудования: холодильника упаренного раствора, барометрического конденсатора и вакуум-насоса.
