Проект трехкорпусной выпарной установки для выпаривания раствора NAOH

РЕФЕРАТ 3
ВВЕДЕНИЕ 6
1 Литературный обзор 7
1.1 Выпаривание 7
Выпарные аппараты делятся на: 7
1.2 Устройство выпарных аппаратов 9
1.3 Агрегаты с выносной нагревательной камерой 10
1.4 Приборы с выносными циркуляционными трубами 12
1.5 Вертикальные агрегаты для выпаривания с естественно-направленной циркуляцией 12
1.6 Выпарные аппараты с вынесенной зоной кипения 13
1.7 Применение выпарных установок
2 Технологическая часть 15
2.1 Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов 16
2.2 Концентрация упариваемого раствора 17
2.3 Температуры кипения растворов 17
2.4 Полезная разность температур 21
2.5 Определение тепловых нагрузок 22
2.6 Выбор конструкционного материала 23
2.7 Расчет коэффициентов теплопередачи 24
2.8 Распределение полезной разности температур 27
2.9 Уточненный расчет поверхности теплопередачи 28
3 Механическая часть 31
3.1 Расчет толщины стенки цилиндрической обечайки 31
3.2 Расчет толщины стенки днищ. Выбор стандартных днищ 35
3.3 Расчет укрепления отверстий 40
3.4 Определение толщины тепловой изоляции 45
4 Безопасность проекта
4.1 Общая характеристика опасностей проекта
4.2 Безопасность производственной деятельности и мероприятия по ее обеспечению
5.3 Санитарно-технические условия
5.4 Безопасность и экологичность проекта в чрезвычайных ситуациях
5.5 Технические расчеты
6 Расчёт производственной мощности объекта
7 Автоматизация и управление технологическим процессом
7.1 Обоснование необходимости совершенствования существующей системы контроля, регулирования, сигнализации и блокировки
7.2 Выбор и обоснование параметров контроля и регулирования
7.3 Выбор и обоснование средства контроля и регулирования
7.4 Выбор и обоснование средств защиты и блокировки
7.5 Сводная спецификация на средства КИПиА
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературный обзор

1.1 Выпаривание

Выпаривание представляет собой один из видов тепловых процессов, в результате которого при кипении жидкости, растворитель частично испаряет-ся, а концентрация твердого нелетучего компонента увеличивается.
Для выпаривания получаемые растворы можно нагревать с помощью во-дяного пара, использовать носителей тепла с высокой температурой или ис-пользовать электрический тип обогрева
Предпочтительным вариантом является водяной пар, поскольку имеет высокие характеристики удельной теплоты конденсации и коэффициента теп-лоотдачи.
Осуществление выпаривания производят в оборудовании, которое можно разделить на непрерывные (раствор подается непрерывно, получаемый про-дукт с необходимой концентрацией выводится непрерывно) и периодические (раствор подается в аппарат, получают необходимую концентрацию, сливают его и подают новую порцию)
Наиболее применимые в промышленности аппараты – выпарные уста-новки непрерывного действия, у которых благодаря бльшой поверхности нагрева большая производительность.
Широкое распространение в химической промышленности нашли именно выпарные установки непрерывного действия с большой производительностью ввиду большей нагревающейся поверхности.
Несмотря на этот факт, также находят не меньшее применение выпарные аппараты поверхностного типа, такие как, вертикальные трубчатые, которые относятся к непрерывно действующим [1].
Выпарные аппараты классифицируются по принципу движения кипящей жидкости в них на:
• выпарные аппараты пленочного типа;
• с принудительной циркуляцией;
• со свободной циркуляцией;
• с естественной циркуляцией.
Аппарат с естественной циркуляцией, оснащенный трубой вскипания и выносной нагревательной камерой. Раствор, который необходимо выпарить, нагревается, поднимается по трубам, вскипает, двигаясь вверх по трубе. Цир-куляция раствора происходит из-за разностей плотности раствора в разных местах аппарата. Паровая и жидкая части парожидкостной смеси разделяются в сепараторе.
Полная сепарация капель жидкости из пара обуславливает высоту про-странства, где образуется пар. Затем вторичный пар проходит через серапара-тор, освобождают от капель брызгоотделитель, а раствор возвращают в нагре-вательную камеру по циркуляционной трубе.
Трубы доступны для очистки поверхности от отложений, поскольку верхняя крышка нагревающей камеры открыта

Условия для особо активной циркуляции раствора создаются за счет то-го, что сама циркуляционная труба практически не нагревается, а плотность раствора в выносной циркуляционной трубе намного больше, чем в прочих циркуляционных трубах, которые размещены в нагревающих камерах. Это не дает образовываться на поверхности отложениям и обеспечивает относительно большую скорость циркуляции раствора.

1.2 Устройство выпарных аппаратов

Выпарное оборудование классифицируют:
• по характеру движения теплоносителя внутри или снаружи труб нагревательной камеры;
• по расположению нагревательной поверхности;
• по виду нагревательной поверхности;
• по виду используемого теплоносителя в нём.
При классификации наиболее важным признаком является вид и крат-ность циркуляции раствора, так как они лучше всего характеризуют интенсив-ность работы оборудования.
Поэтому оборудование делятся на следующие погруппы:
• выпарные аппараты со свободной, естественной направленной и принудительной циркуляциями;
• прямоточные аппараты, в которых выпаривание раствора происхо-дит за один ход через аппарат
• аппараты, которые работают с многократной циркуляцией
Аппараты, имеющие центральную циркуляционную трубу и внутреннюю нагре-вательную камеру. В нижней части корпуса аппарата находится нагревательная камера, состоящая из циркуляционной трубы, устанавливаемую по оси камеры, две трубные ре-шётки, используемые для закрепления развальцованных кипятильных труб длинной ~3 -4 м.
Пар подается между нагревательной камерой и трубой. Раствор подается в аппа-рат над решеткой верхней трубы, опускается вниз по циркуляционной трубе, затем дви-жется вверх по кипятильным трубам, вскипает на расстоянии от нижних краев.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Литературный обзор

1.1 Выпаривание

Выпаривание представляет собой один из видов тепловых процессов, в результате которого при кипении жидкости, растворитель частично испаряет-ся, а концентрация твердого нелетучего компонента увеличивается.
Для выпаривания получаемые растворы можно нагревать с помощью во-дяного пара, использовать носителей тепла с высокой температурой или ис-пользовать электрический тип обогрева
Предпочтительным вариантом является водяной пар, поскольку имеет высокие характеристики удельной теплоты конденсации и коэффициента теп-лоотдачи.
Осуществление выпаривания производят в оборудовании, которое можно разделить на непрерывные (раствор подается непрерывно, получаемый про-дукт с необходимой концентрацией выводится непрерывно) и периодические (раствор подается в аппарат, получают необходимую концентрацию, сливают его и подают новую порцию)
Наиболее применимые в промышленности аппараты – выпарные уста-новки непрерывного действия, у которых благодаря бльшой поверхности нагрева большая производительность.
Широкое распространение в химической промышленности нашли именно выпарные установки непрерывного действия с большой производительностью ввиду большей нагревающейся поверхности.
Несмотря на этот факт, также находят не меньшее применение выпарные аппараты поверхностного типа, такие как, вертикальные трубчатые, которые относятся к непрерывно действующим [1].
Выпарные аппараты классифицируются по принципу движения кипящей жидкости в них на:
• выпарные аппараты пленочного типа;
• с принудительной циркуляцией;
• со свободной циркуляцией;
• с естественной циркуляцией.
Аппарат с естественной циркуляцией, оснащенный трубой вскипания и выносной нагревательной камерой. Раствор, который необходимо выпарить, нагревается, поднимается по трубам, вскипает, двигаясь вверх по трубе. Цир-куляция раствора происходит из-за разностей плотности раствора в разных местах аппарата. Паровая и жидкая части парожидкостной смеси разделяются в сепараторе.
Полная сепарация капель жидкости из пара обуславливает высоту про-странства, где образуется пар. Затем вторичный пар проходит через серапара-тор, освобождают от капель брызгоотделитель, а раствор возвращают в нагре-вательную камеру по циркуляционной трубе.
Трубы доступны для очистки поверхности от отложений, поскольку верхняя крышка нагревающей камеры открыта

Условия для особо активной циркуляции раствора создаются за счет то-го, что сама циркуляционная труба практически не нагревается, а плотность раствора в выносной циркуляционной трубе намного больше, чем в прочих циркуляционных трубах, которые размещены в нагревающих камерах. Это не дает образовываться на поверхности отложениям и обеспечивает относительно большую скорость циркуляции раствора.

1.2 Устройство выпарных аппаратов

Выпарное оборудование классифицируют:
• по характеру движения теплоносителя внутри или снаружи труб нагревательной камеры;
• по расположению нагревательной поверхности;
• по виду нагревательной поверхности;
• по виду используемого теплоносителя в нём.
При классификации наиболее важным признаком является вид и крат-ность циркуляции раствора, так как они лучше всего характеризуют интенсив-ность работы оборудования.
Поэтому оборудование делятся на следующие погруппы:
• выпарные аппараты со свободной, естественной направленной и принудительной циркуляциями;
• прямоточные аппараты, в которых выпаривание раствора происхо-дит за один ход через аппарат
• аппараты, которые работают с многократной циркуляцией
Аппараты, имеющие центральную циркуляционную трубу и внутреннюю нагре-вательную камеру. В нижней части корпуса аппарата находится нагревательная камера, состоящая из циркуляционной трубы, устанавливаемую по оси камеры, две трубные ре-шётки, используемые для закрепления развальцованных кипятильных труб длинной ~3 -4 м.
Пар подается между нагревательной камерой и трубой. Раствор подается в аппа-рат над решеткой верхней трубы, опускается вниз по циркуляционной трубе, затем дви-жется вверх по кипятильным трубам, вскипает на расстоянии от нижних краев. Именно поэтому почти по всей длине труб смесь жидкости и пара движется наверх, увеличивая содержание пара по ходу движения из-за того, что

Весь текст будет доступен после покупки

-

Весь текст будет доступен после покупки