Розрахунок багатокорпусної випарної установки (124299)

Посмотреть архив целиком











Курсова робота

на тему:

"Розрахунок багатокорпусної випарної установки"

з дисципліни:

"Тепломасообмінні процеси та апарати"













Одеса – 2010


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



Вступ


Дана курсова робота націлена на закріплення та поглиблення знань, придбаних при вивченні дисципліни "Тепломасообмінні процеси та апарати", а також на розвиток навичок при розв’язанні конкретних інженерних задач та оформленні технічної документації.

Задача курсової роботи – виконання теплового розрахунку багатокорпусної випарної установки (БВУ), конструктивного розрахунку окремого корпусу БВУ, а також барометричного конденсатора.

Курсова робота містить розрахункову та графічну частини. У розрахунковій частині визначається теплопродуктивність та поверхня нагріву кожного корпусу БВУ, конструктивні розміри окремого корпусу БВУ, та основні розміри барометричного конденсатора. Графічна частина складається зі схеми БВУ та загального вигляду барометричного конденсатора.


Рис.1 – Схема багатокорпусної випарної установки



1. Вихідні дані для розрахунку


Розчин

%

%

4500

3

27

37

0,4

0,025

30/33

1,1

1,2

2,2



2. Розрахунок багатокорпусної випарної установки (БВУ)


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, ;

початкова концентрація розчину (перед БВУ), ;

кінцева концентрація розчину (після БВУ), .

Виконаємо розподіл кількості випареного розчинника по корпусах БВУ у співвідношеннях:

Тобто


2.2 Визначення концентрацій розчину по корпусах БВУ


Концентрація розчину після -го корпусу БВУ можна визначити за формулою:



Кількість розчину після -го корпусу визначимо за формулою:



2.3 Визначення розподілу тиску по корпусах БВУ


Різниця між тиском гріючої пари у першому корпусі та тиском вторинної пари у барометричному конденсаторі:



де – тиск граючої пари у першому корпусі, ;

тиск вторинної пари у барометричному конденсаторі, .

Визначимо розподіл тиску по корпусах БВУ:



Додаток тиску між сусідніми корпусами БВУ можна прийняти таким:


,



де – кількість корпусів БВУ.


2.4 Визначення температури кипіння розчину в апараті БВУ


Визначимо температури кипіння розчину:



де – температура вторинної пари -го корпусу (визначається за тиском пари у апараті ), ;

температурна депресія розчину у -го корпусі, .



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. Якщо процес відбувається під тиском, що відрізняється від атмосферного, використовують залежність:



де – фізико-хімічна температурна депресія при тиску , ;

температура кипіння чистого розчинника при тиску в апараті, .



Гідростатичну () та гідродинамічну () депресії можна прийняти такими:



2.5 Розрахунок коефіцієнтів теплопередачі


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, ;

товщина стінки гріючої камери випарного апарата, ;

товщина шару накипу на стінках гріючої камери випарного апарата, ;

теплопровідність матеріалу труб гріючої камери випарного апарата, ;

теплопровідність шару накипу на стінках гріючої камери випарного апарата,;

Коефіцієнт тепловіддачі від конденсуючої пари до стінок гріючої камери випарного апарата:



де – температурний напір між гріючою парою та стінкою гріючої камери випарного апарата , : ;

висота трубок гріючої камери випарного апарата, .

Коефіцієнт тепловіддачі від стінок гріючої камери випарного апарата до киплячого розчину:



де – теплопровідність розчину, ;

внутрішній діаметр трубок 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 в’язкості води та густини розчину:



Значення кінематичної в’язкості розчину:



Теплоємність розчину при початковій концентрації:


;;


Теплопровідність розчину:


;;


Значення числа Рейнольдса для розчину, що рухається по трубках гріючої камери випарного апарата:



2.6 Визначення теплопродуктивності корпусів БВУ


Теплова продуктивність випарного апарата визначається за формулою:



де – питома витрата гріючої пари -го корпусу, розчину;

кількість розчину -го корпусу, що надходить на випарювання, ;

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.

Питома кількість випареного розчинника (води):



де – кількість води, що випаровується у -му корпусі, ;

початкова витрата розчину для -го корпусу, ;

теплоємність розчину при початковій концентрації у -му корпусі, ;

коефіцієнт самовипарення у -му корпусі (кількість розчинника, що був випарений завдяки різниці температур розчину перед апаратом та температурі розчину в апараті), розчину,



коефіцієнт випаровування (кількість розчинника, що був випарений завдяки теплоті, яка була підведена гріючою парою), розчину,



температура розчину перед випарним апаратом, ;

ентальпія вторинної пари (визначається за тиском в апараті), ;

теплоємність води при температурі , .

Теплоємність розчину при початковій концентрації визначається за формулою:



2.7 Визначення корисної різниці температур по корпусах БВУ за варіантом однакової між корпусами БВУ поверхні теплообміну


Температурний напір для кожного корпусу БВУ можна визначити за формулою:



де – загальний (повний) температурний напір БВУ, , визначається за формулою:


,


де – загальна різниця температур по БВУ, , визначається за формулою:


,


де – температура гріючої пари у 1-му корпусі БВУ, ;

температура вторинної пари у барометричному конденсаторі, ;

сумарна температурна депресія по корпусах БВУ, , визначається за формулою:



2.8 Визначення поверхні нагріву корпусів БВУ


Поверхня випарного апарата визначається із рівняння теплопередачі:




3. Конструктивний розрахунок корпусу БВУ


Конструктивний розрахунок виконується з метою визначення основних розмірів апарату і вибору загальної компоновки.


Случайные файлы

Файл
53521.doc
121124.rtf
132606.rtf
1974-1.rtf
OHSMI.DOC




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.