Задание. Проект выпарной установки

Министерство образования Российской Федерации

Кубанский государственный технологический университет

Институт нефти, газа и энергетики

Кафедра теплоэнергетики и теплотехники

 

 

РАСЧЕТ ТРЕХКОРПУСНОЙ ВЫПАРНОЙ УСТАНОВКИ

 

 

Методические указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Тепломассообменное оборудование предприятий» для бакалавров всех форм обучения направления

Теплоэнергетика и теплотехника

 

 

Краснодар

Составители: канд. тех. наук, доц. Е.В. Кочарян;

канд. тех. наук, доц. Ю.П. Арестенко.

 

УДК 621.(076.1)

 

Расчет трехкорпусной выпарной установки:Метод. указания по выполнению курсового проекта по дисциплине «Тепломассообменное оборудованиепредприятий» для бакалавров всех форм обучения направления 13.03.01 – теплоэнергетика и теплотехника. Сост.: Е.В. Кочарян, Ю.П. Арестенко / Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. теплоэнергетики и теплотехники -Красн.: Изд. КубГТУ, 2015. - 31 с.

 

Приведены методики теплового и конструктивного расчета выпарной установки и вспомогательного оборудования.

 

Ил. 1. Табл. 3. Библиогр. 6 назв. Прил. 9

 

Печатается по решению методического совета Кубанского государственного технологического университета.

 

 

Рецензенты:

доц. кафедры ТЭТ, канд. тех. наук Н.Г. Андрейко;

директор ООО «Энергетическая компания» А.С. Луценко.

 

©КубГТУ, 2015

 

Содержание

 

Нормативные ссылки ……..…………………………………………………...4

1 Общие требования……………………………..……………………….5

2 Задание. Проект выпарной установки…………………………………5

2.1 Объем и содержание проекта………………………………………7

2.1.1 Пояснительная записка……………………………………......7

2.1.2 Графическая часть проекта…………………….……………...7

3 Последовательность расчета установки…………………………..…...7

3.1 Тепловой расчет…………………………………..…………………7

3.1.1 Концентрации упариваемого раствора ………..……….….....8

3.1.2 Распределение перепада давления по корпусам …………....8

3.1.3 Расчет температурных потерь по корпусам……….………...9

3.1.4 Определение тепловых нагрузок…………………………....10

3.1.5 Распределение полезной разности температур…………….11

3.1.6 Определение коэффициента теплопередачи…………….. ..11

3.1.7 Определение площади поверхности нагрева………………13

3.2 Конструктивный расчет выпарного аппарата…………………...13

3.2.1 Греющая камера…………………………………….………...13

3.2.2 Размеры парового пространства……………………………..14

3.2.3 Диаметры патрубков………………………………………….15

3.2.4 Расчет толщины тепловой изоляции …………………….. ...16

3.3 Расчет вспомогательного оборудования………………………...16

3.3.1 Расчет барометрического конденсатора………………….....16 3.3.2 Расчет вакуум-насоса…………………………………………18

Список литературы………………………………………….………………..20

Приложение А (обязательное) Значение расчетного коэффициента А₁ для конденсирующегося водяного пара ………………..21

Приложение Б (обязательное) Значение расчетного коэффициента А₂ для растворов солей и щелочей………………………….......22

Приложение В (обязательное) Форма титульного листа курсовой

работы ………………………………………………..…...23

Приложение Г (обязательное) Форма задания на курсовое проектиро-

вание ..…………………………………………………….24

Приложение Д (справочное) Типы выпарных аппаратов …………………25

Приложение Е (справочное) Физические свойства некоторых водных растворов …………………………………………………28

Приложение Ж (справочное) Температурные депрессии водных растворов при атмосферном давлении ………………………..........29

Приложение З (справочное) Вакуум-насосы типа ВВН …………………..29

Приложение И (справочное) Основные параметры барометрических конденсаторов ………………………………………………………………..30

Нормативные ссылки

В настоящих методических указаниях использованы ссылки на следующие нормативные документы:

1 ГОСТ Р 7.0.5-2008 СИБИД. Библиографическая ссылка. Общие требования и правила составления

2 ГОСТ Р 51564-2000 Аппараты и установки сушильные и выпарные. Требования безопасности. Методы испытаний

3 ГОСТ 2.104-95 ЕСКД. Основные надписи

4 ГОСТ 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам

5 ГОСТ 2.301-68 ЕСКД. Форматы

6 ГОСТ 2.303-95 ЕСКД. Масштабы

7 ГОСТ 2.305-68 ЕСКД. Изображения – виды, разрезы, сечения

8 ГОСТ 2.307-68 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклоне-ний

9 ГОСТ 2.789-74 ЕСКД. Обозначения условные графические. Аппа-раты теплообменные

10 ГОСТ 2.790-74 ЕСКД. Обозначение условные графические. Аппа-раты колонные

11 ГОСТ 7.32-2001 СИБИД. Отчет о НИР. Структура и правила оформления.

12 ГОСТ 8.417-2002 ГСИ. Единицы величин

13 ГОСТ 9931-85 Корпуса цилиндрические стальных сварных сосу-дов и аппаратов. Типы, основные параметры и размеры

14 ГОСТ 25449-82 Теплообменники водо-водяные и пароводяные. Типы, основные параметры и размеры

15 ГОСТ 28115-89 Аппараты и установки сушильные. Классифи-кация

16 ГОСТ 28759.1-90 Фланцы сосудов и аппаратов. Типы и параметры

 

В соответствии с утвержденной программой и учебным планом по специальности 140104 Промышленная теплоэнергетика по дисциплине «Тепломассообменное оборудование предприятий» предусматривается выполнение курсового проекта по проведению расчета выпарной установки.

Концентрирование растворов методом выпаривания – один из наиболее распространенных технологических процессов в химической, пищевой и других отраслях промышленности. Число действующих выпарных установок исчисляется многими сотнями, а суммарное количество выпариваемой воды в наиболее крупных из них достигает миллиона тонн в год и более.

Цель выполнения проекта – закрепить теоретические знания по методам расчета теплообмена в различных условиях и обучить применению их для решения практических вопросов.

При выполнении расчетов следует не только рекомендуемой но и широко известной справочной литературой.

Общие требования

 

В объем курсового проекта входят расчетно-пояснительная записка и графическая часть (на двух листах).

Пояснительную записку (ПЗ) выполняют в соответствии с ГОСТ 2.105 на листах формата А4 по ГОСТ 2.301. Текст набирают на компьютере и распечатывают или пишут с двух сторон листа от руки разборчивым почерком в установленных пределах. Эскизы, схемы и т.д., входящие в состав пояснительной записки, рекомендуется выполнять на отдельных листах после первого упоминания о них тушью или черной пастой. Формулы и пояснения значений символов и числовых коэффициентов рекомендуется оформлять по ГОСТ 7.32.

Библиографические ссылки на использованные источники, оформляют по ГОСТ Р 7.0.5.

Графическую часть курсового проекта выполняют на листах формата А1 по ГОСТ 2.301. Чертежи должны быть выполнены в строгом соответствии с требованиями стандартов ЕСКД.

Задание. Проект выпарной установки

 

Провести расчет трехкорпусной прямоточной выпарной установки. Производительность установки G_H , т/ч. Начальный раствор с концентрацией B_H поступает в первый корпус нагретым до температуры кипения. Конечная концентрация раствора B_K. Абсолютное давление греющего пара в первом корпусе , МПа, в конденсаторе , МПа. Расчет вести из условия равенства поверхности нагрева всех корпусов. Провести расчет барометрического конденсатора и конденсационной колонки, на ЭВМ выполнить расчет подогревателя раствора. Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.

 

Таблица 1 - Исходные данные

Вариант	Параметры
GH т/ч	BH %	BK %	МПа	МПа	Раствор	Тип греющей камеры
				0,4	2,8		Вынесенная
				0,5	3,2
				0,4	3,6
				0,5	2,5
				0,6	3,0
				0,45	2,9
				0,4	2,5
				0,5	3,0
				0,4	2,5
				0,6	3,0
				0,5	2,8		Соосная с вынесенной циркуляционной трубой
				0,45	3,0
				0,48	3,0
				0,45	3,0
				0,35	2,5
				0,5	2,5
				0,4	3.0
				0,45	2,5
				0,5	2,5
				0,4	2,7
				0,4	2,8		С подвесной греющей камерой
				0,5	3,0
				0,44	2,6
				0,46	2,8
				0,48	2,8
				0,44	3,0
				0,48	3,0
				0,5	2,7
				0,5	3,0
				0,46	2,8
				0,47	2,9
				0,41
				0,44	2,8
				0,43	2,7
				0,45	2,5

 

2.1 Объем и содержание проекта

Пояснительная записка

Пояснительная записка включает следующие материалы:

- титульный лист;

- задание;

- содержание;

- реферат;

- описание схемы и принципа действия выпарной установки;

- расчет температурных депрессий;

- распределение полезной разности температур по корпусам;

- расчет коэффициентов теплопередачи;

- расчет расхода греющего пара и количества выпаренной воды;

- расчет поверхности нагрева корпусов;

- расчет тепловой изоляции корпусов;

- конструктивный расчет первого корпуса;

- расчет барометрического конденсатора;

- расчет конденсационной колонки;

- расчет на ЭВМ подогревателя раствора;

- выбор вакуум-насоса;

- стандартизация;

- список использованной литературы.