Навигация
2. Технологическая часть.
Описание технологической схемы.
В однокорпусной выпарной установке подвергается выпариванию водный раствор хлорида магния под вакуумом.
Исходный раствор MgCl2 из емкости Е1 подается центробежным насосом Н в теплообменник АТ, где подогревается до температуры, близкой к температуре кипения, затем поступает в греющую камеру выпарного аппарата АВ. В данном варианте схемы применен выпарной аппарат с естественной циркуляцией и соосной греющей камерой. Предварительный подогрев раствора повышает интенсивность кипения. Выпариваемый раствор, нагревается и кипит с образованием вторичного пара. Отделение пара от жидкости происходит в сепараторе выпарного аппарата. Освобожденный от брызг и капель вторичный пар удаляется из верхней части сепаратора.
Движение раствора и вторичного пара осуществляется вследствие перепада давлений, создаваемого барометрическим конденсатором КБ и вакуум-насосом НВ. В барометрическом конденсаторе КБ вода и пар движутся в противоположных направлениях (пар – снизу, вода – сверху). Для увеличения поверхности контакта фаз конденсатор снабжен переливными полками. Смесь охлаждающей воды и конденсата выводится из конденсатора самотеком по барометрической трубе с гидрозатвором. Конденсат греющих паров из выпарного аппарата АВ выводится с помощью конденсатоотводчиков КО.
Концентрированный раствор MgCl2 после выпарного аппарата подается в одноходовые холодильники Х1-2, где охлаждается до определённой температуры. Затем концентрированный раствор отводится в вакуум-сборники Е2-3, работающие попеременно. Вакуум-сборники опорожняются периодически (по мере накопления раствора). Далее раствор поступает в емкость упаренного раствора Е5.
3. Технологические расчеты.
3.1 Расчёт выпарного аппарата.
3.1.1. Материальный баланс процесса выпаривания.
Основные уравнения материального баланса:
(1)
(2)
где 
- массовые расходы начального и концентрированного раствора, кг/с;
хнач, хкон – массовые доли растворенного вещества в начальном и концентрированном растворе;
W – массовый расход выпаренной воды, кг/с:
кг/с
3.1.2. Определение температур и давлений в узловых точках технологической схемы.
3.1.2.1 Определение давления и температуры в выпарном аппарате Р1, t1
Абсолютное давление в сепараторе выпарного аппарата:
(3)
где Ратм – атмосферное давление, ат;
Рвак – вакуум в аппарате, ат.
ат
По давлению Р1 найдем температуру вторичного пара в сепараторе t1, °С;
/ 3, Табл. LVII /
t1=89.3 °С
3.1.2.2. Определение давления и температуры вторичного пара в барометрическом конденсаторе Р0, t0
.
Зададимся значением гидравлической депрессии из промежутка 0.5-1.5 °С:
Dtгидросопр.=1 °С
Температура вторичного пара в барометрическом конденсаторе t0, °С:
t0= t1-Dtгидросопр. (4)
t0= 89.3-1=88.3 °С
Давление вторичного пара в барометрическом конденсаторе Р0, ат, по температуре t0 / 2, табл. LVII /
Р0=0.674 ат
Найдём конечную температуру в сепараторе.
Переведём значение давления Р1 в Па:
Р1=0.65 ат=0.674 9.81 104=6.609 104 Па
Воспользуемся формулой (Приложение 2 п.5)
=89.168 °С
3.1.2.3. Определение давления в среднем слое выпариваемого раствора Рср.
Оптимальная высота уровня Нопт
Нопт=(0.26+0.0014(rр-rв)) Нтр (6)
Где (rр-rв) – разность плотностей раствора и воды соответственно при температуре кипения, если температура кипения неизвестна то можно взять при t=20°С /2, с.252/
Нтр – рабочая высота труб, м
Плотность раствора rр, и воды rв при температуре t=20 °С, и концентрации Xкон (Приложение 2, п.1)
rв=962.681 кг/м3
rр=1013 кг/м3
Примем Нтр=6 м, тогда
Нопт=(0.26+0.0014(1.047 104-997.34)) 6=1.974 м
(6)
Па
Температуру кипения на середине кипятильных труб при Рср
(Приложение 2. П.5)
91.834 °С
Похожие работы
... собой систему выпарных аппаратов, барометрического конденсатора, теплообменника, насосов, емкостей для исходного и упаренного растворов и трубопроводов участвующих в процессе выпаривания раствора. Согласно заданию проектируемая установка состоит из двух корпусов и представляет собой установку непрерывного действия, работающую под давлением. При выпаривании под повышенным давлением можно ...
... расхода электрической мощности для перекачивания большого объёма раствора по контуру аппарата. Во-вторых, эти аппараты имеют повышенную металлоёмкость. Учитывая то, что при создании выпарной установки для концентрирования квасного сусла удельные показатели по расходу пара, электроэнергии и охлаждающей воды не должны превышать показателей, приведенных в заявке заказчика, а также специфику работы ...
... безопасности. Для этого необходимо выделить всё оборудование и технологии, задействованные в проекте и определить все связанные с ними опасные и вредные производственные факторы. Адиабатная установка термического обессоливания включает в себя следующее оборудование: - камеры испарения со встроенными поверхностными конденсаторами; - конденсаторы; - циркуляционные, конденсатные и вакуумные ...
... установки – расчет материальных потоков, затрат тепла и энергии, размеров основного аппарата, расчет и выбор вспомогательного оборудования, входящего в технологическую схему установки. Задание на курсовое проектирование Рассчитать и спроектировать трехкорпусную выпарную установку непрерывного действия для концентрирования водного раствора по следующим данным: 1. Производительность установки ...
0 комментариев