毕业论文氧氢化钠溶液蒸发浓缩的管道设计化工原理课程设计
多效蒸发方案(以NaOH为例)
冬胞工夕丸卑化工原理课程设计NaOH蒸发系统设计目录章前言§ 1概述'第二章蒸发工艺设计计算§ 1蒸浓液浓度计算§ 2溶液沸点和有效温度差的确定S 2 • 1各效由于溶液的蒸汽压下降所引起的温度差损失§2 • 2各效由于溶液静压强所因引起的温度差损失§22 • 3由经验不计流体阻力产生压降所引起的温度差损失§2 3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算§2 4蒸发器的传热面积和有效温度差在各效中的分布以及传热系数K的确定§ 5温差的重新分配与试差计算§5 • 1重新分配各效的有效温度差,§ 5• 2重复上述计算步骤§ 6计算结果列表第三章NaO H溶液的多效蒸发优化程序部分§3 1具体的拉格朗日乘子法求解过程§3 2程序内部变量说明§3 3程序内容:§3 4程序优化计算结果§3 5优化前后费用比较第四章蒸发器工艺尺寸计算§4 1加热管的选择和管数的初步估计§4 1 1加热管的选择和管数的初步估计§4 1 2循环管的选择§4 1 3加热室直径及加热管数目的确定§4 1 4分离室直径与高度的确定§4 2接管尺寸的确定§4 2 • 1溶液进出§4 2 • 2加热蒸气进口与二次蒸汽出口§4 2 • 3冷凝水出口第五章、蒸发装置的辅助设备§5 1气液分离器§5 2蒸汽冷凝器§5 2 1冷却水量§5 2 2计算冷凝器的直径§23淋水板的设计§5 3泵选型计算§5 4预热器的选型第六章主要设备强度计算及校核§ 6 • 1蒸发分离室厚度设计§ 6 • 2加热室厚度校核第七章小结与参考文献:符号说明希腊字母:c 比热容,KJ/(Kg.h> a -------- 对流传热系数,W /m2. °Cd --- 管径,mA ------ 温度差损失,CD——直径,mn——误差,D ――加热蒸汽消耗量,Kg/h n ――热损失系数,f --- 校正系数,n ----- 阻力系数,F――进料量,Kg/h入一一导热系数,W /m2. Cg --- 重力加速度,9.81m/s2卩---- 粘度,Pa.sh 咼度,m p 密度,Kg/m3H ――高度,mk――杜林线斜率K ――总传热系数,W/m2. CE――加和L——液面高度,m©——系数-加热管长度,m -淋水板间距,m 下标: -效数 1,2,3——效数的序 -第n 效 0——进料的 -压强,Pai ――内侧热通量,W/m2 m ----- 平均-传热速率,W o - 外侧汽化潜热,KJ/Kg p---- 压强-热阻,m2「C /Ws ――污垢的 -传热面积,m2 w 水的 管心距,m w 壁面的 -蒸汽温度,C 「流速,m/s-蒸发强度,Kg/m2.h 上标:-体积流量,m3/h':二次蒸汽的 -蒸发量,Kg/h :因溶液蒸汽压而引起的 〃:因液柱静压强而引起的 :因流体阻力损失而引起的 第一章前言§ 1概述1蒸发及蒸发流程蒸发是采用加热的方法,使含有不挥发性杂质 <如盐类)的溶液沸腾,除去其中被汽化单位部分杂质, 使溶液得以浓缩的单元操作过程。
课程设计
化工原理课程设计任务书专业化学工程与工艺班级 XXX班姓名 XXX设计题目:NaOH水溶液三效并流蒸发系统设计设计时间:2011年X月X日到2011年X月X日指导老师:杨则恒,王道银设计任务:年处理 4.5万吨NaOH水溶液体系。
1.年工作日320天,每天24小时连续运行。
2.原料液:含10%NaOH(wt%,下同),20o C进料。
3.完成液:35%NaOH溶液。
4.间接蒸汽加热,压力为0.4 MPa(表压)。
5.蒸发器热损失为本效加热蒸汽供热的3~5%。
6.末效真空度:81KPa。
7.当地大气压:101.3KPa。
8.冷却水温度:进口20o C,出口40o C。
设计成果1.设计说明书一份。
2.设计图纸:带控制点工艺流程图一张(3#图纸);一效蒸发器总装图一张(1#图纸)。
[中文摘要] 蒸发可广泛应用于医药、食品、化工、轻工等行业的水溶液或者有机溶液的浓缩。
其中中央循环管式又由于其标准化的设计和自然循环流动而受到广泛的重视。
本次设计中采用中央循环管式蒸发器三效并流将4.5×104吨,10%的NaOH水溶液浓缩到35%。
其目的是通过蒸发过程中的二次蒸汽再利用,以节约蒸汽的消耗,从而提高蒸发装置的经济性。
本次设计主要是通过计算机编程优化,求得三效传热面积分别为S1=40.61 m2、S2=49.73m2、S3=70.34m2的蒸发器,并计算得到辅助设备的工艺尺寸,然后进行设计、选型和校核,最后使用计算机辅助设计绘制出管道仪表流程图和蒸发器的装配图。
关键词:蒸发中央循环管三效并流氢氧化钠[Abstract] Evaporation is widely used for the concentration of aqueous and organic solutions in fields such as medicine,food, chemicaland light industries. Among various evaporators,the evaporatorwith vertical tubes and large central downcomer draws extensiveattention due to its stable design and natural circulation.This design uses three-effect evaporation system toconcentrate 4.5×104 t/year of 10% NaOH solution to 35%, and theevaporator with central circulation downcomer is chosen. Thepurpose is to reuse the produced steam to save the consumptionof steam and improve the economical efficiency of evaporationprocess. Programmed optimization is done to get the heattransfer areas of three evaporators as 40.61 m2, 49.73m2 and70.34m2. In addition the selection of auxiliary equipments andthe strength check of the major equipment are accomplished.Finally the pipe and instrument diagram (PID) and theevaporator assembly drawing are completed with the aid of AutoCAD.Key Words: Evaporation; Central circulation downcomer;Three-effect forward feed evaporation; NaOH目录第一章概述 (1)1.1蒸发操作的特点 (1)1.2蒸发操作的分类 (1)1.3蒸发设备的分类 (2)1.4蒸发的流程示意图 (3)第二章蒸发工艺设计计算 (5)2.1完成液浓度的计算 (5)2.1.1附有参数的三效蒸发器流程图 (5)2.1.2各效蒸发量和溶液浓度的估算 (6)2.2各效溶液的沸点和总有效温度差的估算 (7)2.2.1各效的压力及温度 (7)2.2.2总有效温度差的估算 (8)2.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的计算 (12)2.4传热系数的确定 (14)2.5有效温度差在每一效的分配 (15)2.5.1重新分配各效温度差 (15)2.5.2重复上述的计算 (16)2.6 蒸发器的传热面积优化设计 (19)2.6.1估算蒸发器的传热面积 (19)2.6.2蒸发器的传热面积的优化 (20)第三章蒸发器的主要结构尺寸 (22)3.1接热管的选择和管数的确定 (22)3.2循环管的选择 (22)3.3加热室直径和加热管数的确定 (23)3.4分离室的直径和高度的确定 (23)3.4.1 分离室体积的计算 (23)3.4.2 分离室直径及高度的确定 (25)3.5接管尺寸的确定 (25)3.5.1 溶液进出口 (25)3.5.2 加热蒸气进口与二次蒸汽出口 (26)3.5.3冷凝水出口 (26)第四章蒸发装置的辅助设备 (28)4.1气液除沫器 (28)4.2蒸汽冷凝器 (28)4.2.1 冷却水量V L (29)4.2.2 冷凝器的直径 (29)4.2.3 淋水板的设计 (29)4.3真空泵的选型 (30)4.4预热器的选型 (32)4.5 封头的选型 (33)4.6管数的确定及加热室壳体的选定 (33)第五章主要设备的强度计算和校核 (34)5.1加热室 (34)5.2蒸发室 (34)第六章设计总结 (36)6.1设计结果汇总表 (36)6.1.1 蒸发器的主要结构尺寸的确定 (36)6.1.2 气液分离器主要结构尺寸的确定 (36)6.1.3蒸汽冷凝器主要结构尺寸的确定 (37)6.1.4主要数据计算结果汇总 (37)6.2设计评价 (38)6.3心得体会 (38)附录一:编程优化过程 (39)附录二:氢氧化钠物性全集 (41)参考文献 (43)第一章概述1.1蒸发操作的特点常见的蒸发是壁两侧分别为蒸汽冷凝和液体沸腾的传热过程,蒸发器也就是一种换热器。
化工原理课程设计完整版
化工原理课程设计完整版一、教学目标本课程旨在让学生掌握化工原理的基本概念、理论和方法,了解化工生产的基本过程和设备,培养学生运用化工原理解决实际问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:(1)理解化工原理的基本概念和原理;(2)熟悉化工生产的基本过程和设备;(3)掌握化工计算方法和技能。
2.技能目标:(1)能够运用化工原理解决实际问题;(2)具备化工过程设计和优化能力;(3)学会使用化工设备和仪器进行实验和调试。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的团队合作意识和沟通能力;(2)增强学生对化工行业的认识和兴趣;(3)培养学生对科学研究的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个方面:1.化工原理基本概念和原理:包括溶液、蒸馏、吸收、萃取、离子交换等基本操作原理和方法。
2.化工生产过程和设备:包括反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等的基本结构和原理。
3.化工计算方法:包括物料平衡、热量平衡、质量平衡等计算方法。
具体教学大纲安排如下:第1-2周:化工原理基本概念和原理;第3-4周:化工生产过程和设备;第5-6周:化工计算方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解基本概念、原理和方法,引导学生理解和掌握;2.案例分析法:分析实际案例,让学生学会运用化工原理解决实际问题;3.实验法:进行实验操作,培养学生的实践能力和实验技能;4.小组讨论法:分组讨论,培养学生的团队合作意识和沟通能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括:1.教材:《化工原理》;2.参考书:相关化工原理的教材和学术著作;3.多媒体资料:教学PPT、视频、动画等;4.实验设备:反应器、换热器、蒸发器、膜分离设备等。
以上教学资源将用于支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面,以全面客观地评价学生的学习成果。
1.平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等形式的评估,考察学生的学习态度和理解能力。
氢氧化钠溶液蒸发浓缩的管道设计化工原理课程设计报告书
化工原理课程设计氢氧化钠溶液蒸发浓缩的管道设计学院:化学与材料科学学院专业:化学工程与工艺班级:学号:姓名:指导老师:课程设计任务书指导教师(签名):教研室主任(签名):目录1.前言 (1)2.设计思路 (1)3.能源的合理利用 (2)4.具体任务说明 (2)5.确定管径、管材及其型号 (2)6.泵的选型 (3)6.1总能量损失∑hf 的计算 (4)6.2泵的确定 (5)6.3泵的最大允许安装高度的确定 (5)7.阀门及管件的选择 (6)8.流程说明 (6)8.1生产流程及阀门控制 (6)8.1.1正常生产流程 (6)8.1.2阀门控制 (6)8.2壳程清洗流程及阀门控制 (7)8.2.1同时清洗壳程 (7)8.2.1.1同时清洗壳程的流程 (7)8.2.1.2同时清洗壳程的阀门控制 (7)8.2.2单独清洗壳程 (7)8.2.2.1只洗一号换热器壳程的流程 (7)8.2.2.2只洗一号换热器壳程的阀门控制 (7)8.2.2.3只洗二号换热器壳程的流程 (7)8.2.2.4只洗二号换热器壳程的阀门控制 (7)8.2.2.5只洗三号换热器壳程的流程 (7)8.2.2.6只洗三号换热器壳程的阀门控制 (7)8.2.2.7只洗四号换热器壳程的流程 (8)8.2.2.8只洗四号换热器壳程的阀门控制 (8)8.3管程清洗流程及阀门控制 (8)8.3.1同时清洗管程 (8)8.3.1.1同时清洗管程的流程 (8)8.3.1.2同时清洗管程的阀门控制 (8)8.3.2单独清洗管程 (8)8.3.2.1只洗一号换热器管程的流程 (8)8.3.2.2只洗一号换热器管程的阀门控制 (8)8.3.2.3只洗二号换热器管程的流程 (8)8.3.2.4只洗二号换热器管程的阀门控制 (8)8.3.2.5只洗三号换热器管程的流程 (9)8.3.2.6只洗三号换热器管程的阀门控制 (9)8.3.2.7只洗四号换热器管程的流程 (9)8.3.2.8只洗四号换热器管程的阀门控制 (9)总结 (9)致 (10)参考资料 (10)附录 (10)1.前言化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节。
氢氧化钠三效蒸发课程设计说明书
第一章蒸发方案的确定1.1加热蒸汽压的确定蒸发是一个消耗大量加热蒸汽而又产生大量二次蒸汽的过程。
通常被蒸发的溶液有一个允许的最高温度,从节能观点出发,应充分利用二次蒸汽作为后续蒸发过程或者其他加热用的热源,因此采用较高温度的饱和蒸汽作为加热蒸汽是有利的,但通常所用饱和蒸汽温度不超过180C,超过时相应的压强,这将增加加热的设备费用和操作费用。
所以加热蒸汽压强在400-800 C范围之内。
故选择加热蒸汽压强500kPa(绝)。
1.2冷凝器操作压强的确定若一效采用较高压强的加热蒸汽,则末效可采用常压或加压蒸发,此时末效产生的二次蒸汽具有较高温度,可以全部利用。
而且各效操作温度高时,溶液粘度低, 传热效果好。
若一效加热蒸汽压强低,末效应采用真空操作,此时各效二次蒸汽温度低,进入冷凝器冷凝需消耗大量冷却水,而且溶液粘度大,传热差。
故冷凝器操作压强为20kPa (绝)。
1.3蒸发器的类型蒸发器有很多类型,在结构和操作上必须有利于蒸发过程的进行,选型时考虑一下原则:1. 尽量保证蒸发过程具有较大的传热系数,满足生产工艺过程的要求;2. 生产能力大,能完善分离液沫,尽量减缓传热壁面上污垢的形成;3. 结构简单,操作维修和清洗方便,造价低,使用寿命长;4. 能适应所蒸发物料的一些特殊工艺特性根据以上原则选择中央循环管式蒸发器,其加热室由垂直的加热管束构成,在管束中央有一根直径较大的管子,称为中央循环管,其截面积为加热管束总截面积的40%-100%当壳程的管间通入蒸汽加热时,因加热管(细管)内单位体积的受热面积大于中央循环管(粗管)内液体的受热面积,因此粗、细管内液体形成密度差,加之加热细管内蒸汽的抽吸作用,从而使得溶液在中央循环管下降、在加热管内上升的连续自然流动。
溶液在粗细管内的密度差越大,管子越长,循环速度越大。
主要的是溶液的循环流动提高了沸腾表面传热系数,强化了蒸发过程。
且这种蒸发器结构紧凑,制造方便,传热较好,操作可靠等优点,因此选择中央循环管式蒸发器。
40kta NaOH溶液三效蒸发装置设计说明书
前言本课程设计书在高俊老师主编的《化工原理课程设计》的详细介绍的基础上,经学生认真思考计算编制而成。
《化工原理课程设计》一书是在内蒙古工业大学多年来化工原理课程设计教学的基础上,经过内蒙古工业大学化工原理教学团队的不懈努力,结合内蒙古工业大学化工原理教学实践与人才培养的需求,为内蒙古工业大学化工学院各专业进行化工原理课程设计作为参考而编写的教材。
本设计书根据化工原理课程设计的一般要求,以及蒸发装置流程方案的确定原则﹑物料和热量衡算﹑主要设备工艺尺寸的计算,其内容包含氢氧化钠的三效蒸发装置的规格以及各部分的规格,每一部分都是经过学生详细计算而得。
在本设计书中会向大家详细介绍三效蒸发装置的详细计算过程,在阅读的过程中会有细小的误差,但不会影响对设计的理解。
在设计书的后面会有装置与流程的简图,以便读者更好的理解。
由于编者水平有限,书中可能存在一些错漏和缺陷,希望读者多多谅解,谢谢。
目录第一章.设计方案简介...................................................................................................... - 1 -1.1蒸发器操作条件的确定........................... 错误!未定义书签。
1.2蒸发器的类型及其选择........................... 错误!未定义书签。
1.3多效蒸发效数的确定............................. 错误!未定义书签。
1.4多效蒸发流程的选择............................. 错误!未定义书签。
第二章.三效并流蒸发设计计算.........................................- 4 -2.1 估计各效蒸发量和完成液浓度.................................- 4 -2.2 估计各效液的蒸汽温度T ......................................- 4 -2.2.1 求各效因溶液沸点而引起的温度损失Δ’...................- 5 -2.2.2 求由于液柱静压力而引起的温度损失Δ’’..................- 6 -2.2.3 由流动阻力引起的温差损失Δ'''.........................- 7 -2.2.4 各效料液的温度和有效总温差...........................- 8 -2.3 加热蒸气消耗量和各效蒸发水量的初步计算......................- 8 -2.4 蒸发器传热面积估算........................................- 10 -2.5 有效温差的再分配..........................................- 11 -2.6 重复上述步骤..............................................- 11 -2.6.1 计算各效料液的质量分数................................- 11 -2.6.2 计算各效料液温度.....................................- 12 -2.6.3 各效热量衡算.........................................- 13 -2.6.4 蒸发器传热面积计算...................................- 15 -2.7 有效温差的再分配..........................................- 16 -2.8 重复上述步骤..............................................- 16 -2.8.1 计算各效料液的质量分数................................- 16 -2.8.2 计算各效料液温度.....................................- 16 -2.8.3 各效热量衡算.........................................- 18 -2.8.4 蒸发器传热面积计算...................................- 20 -2.9 计算结果列表..............................................- 21 -2.10.蒸发器的主要结构尺寸的计算................................- 21 -2.10.1 加热管的选择和管数的初步估算 ....................... - 21 -2.10.2 循环管的选择 ....................................... - 22 -2.10.3 加热室直径及加热管数目的确定 ....................... - 22 -2.10.4 分离室直径和高度的确定 ............................. - 22 -2.10.5 接管尺寸的确定 ..................................... - 23 - 第三章.三效蒸发器结构尺寸结果汇总 ................................ - 25 - 第四章.对设计的评述 .............................................. - 26 - 参考文献 .......................................................... - 27 - 谢辞 .............................................................. - 28 -第一章.设计方案简介1.1蒸发操作条件的确定蒸发操作条件的确定主要指蒸发器加热蒸汽的压强(或温度)、冷凝器的操作压强(或温度)的选定。
化工原理设计说明书-三效并流蒸发器
设计题目:NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计设计者:设计日期:年月日审核:2009级化工单元操作课程设计任务书一、设计题目NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计二、设计任务及操作条件1。
处理能力 3。
96×104吨/年NaOH水溶液2。
设备形式中央循环管式蒸发器3.操作条件(1) NaOH水溶液的原料液浓度为5%。
完成液浓度为25%,原料液温度为第一效沸点温度,原料液比热为3。
7KJ(kg·℃),各效蒸发器中溶液的平均密度为:ρ1=1014kg/m3,ρ2=1060 kg/m3,ρ3=1239 kg/m3;(2)加热蒸气压强为500kPa(绝压),冷凝器压强为15 kPa(绝压):(3)各效蒸发器的总传热系数:K1=1500W/(m2·℃),K2=1000W/(m2·℃),K3=600W/(m2·℃);(4)各效蒸发器中页面的高度:1。
5m;(5)各效加热蒸气的冷凝液均在饱和温度下下排出,假设各效传热面积相等,并忽略热损失;(6)每年按330天计算,每天24小时运行。
三、设计项目(1)设计方案简单,对确定的工艺流程及蒸发器形式进行简要论述;(2)蒸发器的工艺计算,确定蒸发器的传热面积;(3)蒸发器的主要结构尺寸设计;(4)绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的流程及蒸发器设备工艺简图;(5)对本设计的评述1目录(一)蒸发器的形式、流程、效数论证.。
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. (二)工艺计算。
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. (三)蒸发器主要工艺尺寸的设计计算.。
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(四)设计感想.。
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. (五)设计图纸。
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2(一)蒸发器的形式、流程、效数论证1。
蒸发器的形式:中央循环管式2.蒸发器的流程:三效并流加料3。
效数论证:在工业中常用的加热方式有直接加热和间接加热。
化工原理蒸发器课程设计
化工原理蒸发器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解化工原理中蒸发器的概念、分类及工作原理;2. 学生能掌握蒸发器在化工过程中的应用及作用;3. 学生能了解蒸发器操作中的主要参数及其对蒸发效果的影响。
技能目标:1. 学生能运用所学知识分析蒸发器操作中存在的问题,并提出改进措施;2. 学生具备设计简单蒸发器系统及流程的能力;3. 学生能够运用相关软件对蒸发器进行模拟和优化。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对化工原理学科的兴趣,增强学习积极性;2. 学生树立安全、环保意识,认识到化工技术在生产生活中的重要性;3. 学生培养团队协作精神,提高沟通与表达能力。
课程性质分析:本课程为化工原理课程的一部分,以理论教学为主,实践操作为辅。
通过本课程的学习,使学生掌握蒸发器的基本原理,为后续的化工实践打下基础。
学生特点分析:学生为高中二年级学生,已具备一定的化学基础和工程观念,对实际化工设备有一定的了解,但可能对蒸发器的工作原理和实际应用掌握不足。
教学要求:1. 结合课本内容,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力;2. 教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动思考,培养学生的创新意识;3. 注重团队合作,提高学生的沟通与表达能力。
二、教学内容1. 蒸发器基本概念:蒸发器的定义、分类及在化工生产中的应用;2. 蒸发器工作原理:热力学原理、传热传质过程、影响蒸发效率的因素;3. 蒸发器主要结构及性能参数:加热面积、蒸发速率、温差、蒸汽压力等;4. 蒸发器的设计与计算:根据物料特性、工艺要求进行蒸发器选型、计算;5. 蒸发器操作与控制:操作要点、常见问题及解决办法、安全防护措施;6. 蒸发器在化工生产中的应用案例分析:实际生产中蒸发器的使用情况及优化措施。
教学大纲安排:第一课时:蒸发器基本概念、分类及在化工生产中的应用;第二课时:蒸发器工作原理、影响蒸发效率的因素;第三课时:蒸发器主要结构及性能参数、设计与计算方法;第四课时:蒸发器操作与控制、安全防护措施;第五课时:蒸发器应用案例分析、讨论与实践。
化工原理课程设计蒸发
化工原理课程设计蒸发一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握蒸发原理在化工生产中的应用,包括蒸发过程中的传热、流体流动和物料平衡等基本概念。
2. 学生能够运用相关公式和理论,分析并计算蒸发过程中涉及的参数,如蒸发速率、热量需求、溶液的浓缩比等。
3. 学生能够识别并描述常见的蒸发设备及其工作原理,理解不同设备结构的优缺点。
技能目标:1. 学生具备运用化工软件或工具对蒸发系统进行模拟和优化的能力。
2. 学生能够结合实际案例,设计简单的蒸发工艺流程,并对其经济性、效率进行分析。
3. 学生通过小组合作,提高解决实际化工问题的能力,学会在团队中分工协作。
情感态度价值观目标:1. 学生通过本课程的学习,培养对化工行业的兴趣和认识,增强对工程实践的责任感和使命感。
2. 学生在探索蒸发技术的过程中,形成科学、严谨的学习态度,增强环保意识和节能意识。
3. 学生在团队合作中,学会尊重他人意见,培养良好的沟通能力和团队协作精神。
课程性质:本课程为化工原理的实践应用部分,强调理论与实践相结合,注重培养学生的实际操作能力和工程思维。
学生特点:学生为高中年级,具有一定的物理、化学基础知识,思维活跃,好奇心强,但可能缺乏实际工程经验。
教学要求:结合学生特点,教学过程中应注重案例教学,引导学生从实际问题出发,通过理论学习和实践操作,提高分析问题和解决问题的能力。
同时,注重启发式教学,激发学生的学习兴趣,培养其创新意识。
通过课程目标的具体分解,确保教学设计和评估的针对性和实用性。
二、教学内容1. 蒸发原理及其在化工中的应用:包括蒸发的基本概念、蒸发过程中的能量和物料平衡、影响蒸发速率的因素等,对应教材第二章“蒸发与结晶”相关内容。
2. 蒸发设备的结构与工作原理:介绍不同类型的蒸发设备(如升膜式、降膜式、强制循环式等),分析其结构特点、应用范围及优缺点,对应教材第三章“蒸发设备与操作”相关内容。
3. 蒸发过程的计算与模拟:学习蒸发过程中热量、质量传递的计算方法,运用化工软件进行蒸发系统的模拟和优化,对应教材第四章“化工过程的计算与模拟”相关内容。
氢氧化钠溶液蒸发浓缩的管道设计化工原理课程设计word精品文档15页
化工原理课程设计氢氧化钠溶液蒸发浓缩的管道设计学院:化学与材料科学学院专业:化学工程与工艺班级:学号:姓名:指导老师:课程设计任务书指导教师(签名):教研室主任(签名):目录1.前言 (1)2.设计思路 (1)3.能源的合理利用 (2)4.具体任务说明 (2)5.确定管径、管材及其型号 (2)6.泵的选型 (3)6.1总能量损失∑hf 的计算 (3)6.2泵的确定 (4)6.3泵的最大允许安装高度的确定 (4)7.阀门及管件的选择 (5)8.流程说明 (5)8.1生产流程及阀门控制 (5)8.1.1正常生产流程 (5)8.1.2阀门控制 (5)8.2壳程清洗流程及阀门控制 (5)8.2.1同时清洗壳程 (5)8.2.1.1同时清洗壳程的流程 (5)8.2.1.2同时清洗壳程的阀门控制 (5)8.2.2单独清洗壳程 (6)8.2.2.1只洗一号换热器壳程的流程 (6)8.2.2.2只洗一号换热器壳程的阀门控制 (6)8.2.2.3只洗二号换热器壳程的流程 (6)8.2.2.4只洗二号换热器壳程的阀门控制 (6)8.2.2.5只洗三号换热器壳程的流程 (6)8.2.2.6只洗三号换热器壳程的阀门控制 (6)8.2.2.7只洗四号换热器壳程的流程 (6)8.2.2.8只洗四号换热器壳程的阀门控制 (6)8.3管程清洗流程及阀门控制 (7)8.3.1同时清洗管程 (7)8.3.1.1同时清洗管程的流程 (7)8.3.1.2同时清洗管程的阀门控制 (7)8.3.2单独清洗管程 (7)8.3.2.1只洗一号换热器管程的流程 (7)8.3.2.2只洗一号换热器管程的阀门控制 (7)8.3.2.3只洗二号换热器管程的流程 (7)8.3.2.4只洗二号换热器管程的阀门控制 (7)8.3.2.5只洗三号换热器管程的流程 (7)8.3.2.6只洗三号换热器管程的阀门控制 (7)8.3.2.7只洗四号换热器管程的流程 (8)8.3.2.8只洗四号换热器管程的阀门控制 (8)总结 (8)致谢 (8)参考资料 (9)附录 (9)1.前言化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节。
大学毕设论文__75kta__naoh溶液三效蒸发装置设计内蒙古工业大学化工原理课程设计说明书
第一章设计方案的确定1.1蒸发操作条件的确定1.11 加热蒸汽压强的确定因加热是必须考虑加热温度的上限和下线,被蒸发的溶液有一上限值,超过温度上限值,会使得物料变质,导致失去本有的物性,这是一个重要的指指标,也是确定物料加热蒸汽压强的依据,蒸发是一个消耗大量加热蒸汽而又产生大量二次蒸汽的过程。
再者从节能观点出发,应充分利用二次蒸汽作为其它加热热源,同时要求蒸发装置能够提供温度较高的二次蒸汽,这样既可以减少锅炉产生蒸汽和蒸汽的消耗量,又可减速少末效进入冷凝器的二次蒸汽量,提高了蒸汽利用率。
因此,我们应该尽可能采用温度较高的蒸汽。
通常所用饱和蒸汽的温度不超过180℃,超过时相应的压强就很高,这将增加加热的设备费和操作费。
一般的加热蒸汽压强在400~800kPa范围内,本设计加热蒸汽压强选用700kPa。
1.1.2 冷凝器压强的确定如果第一效用较高压强的加热蒸汽,则末效可以采用常压蒸发,此时末效产生的二次蒸汽具有较高的温度,可以全部利用。
因而各效操作温度高时,溶液黏度低,传热好。
若一效加热蒸汽压强低,末效应采用真空操作。
此时各效二次蒸汽温度低,进入冷凝器冷凝需消耗大量冷却水,而且溶液粘度大,传热差。
通常冷凝器的最大真空度为80~90kPa。
此次设计冷凝器压强真空度取为85kpa则采用20kPa。
1.2 蒸发流程的确定在化工生产中,大多数蒸发器都是利用饱和水蒸汽作为加热介质,因而蒸发器中热交换的一方是饱和水蒸汽冷凝,另一方是溶液的沸腾,所以传热的关键在于料液沸腾一侧。
要适应各种不同物料的蒸发浓缩,出现了各种不同结构型式的蒸发器,而且随着生产,技术的发展,其结构在不断改进和更新。
工业中常用的间壁式传热蒸发器,按溶液在蒸发器中的流动特点,可分为循环型(中央循环管式,悬筐式,外加热型,列文式,强制循环形等)和单程型(升膜式,降膜式,升-降膜式,刮板式等)两大类型。
蒸发器在结构上必须有利于过程的进行,为此在选用时应考虑以下原则:1.尽量保证较大的传热系数,满足生产工艺的要求;2.生产能力大,能完善分离液沫,尽量减慢传热面上垢层的生成;3.构造简单,操作维修和清洗方便,造价低,使用寿命长;4.能适应所蒸发物料的一些工艺特性(如粘度,起泡性,热敏性,结垢性,腐蚀性等)。
anoh水溶液三效并流加料蒸发装置的设计化工原理课程设计--毕业设计
NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计设计单位:设计者:设计日期:设计任务书一、设计题目NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计二、设计任务及操作条件1.处理能力2.5×104吨/年NaOH水溶液2.设备形式蒸发器3.操作条件a.N aOH水溶液的原料液浓度为10%(wt) ,温度为35℃,用预热器加热至第一效沸点温度,再送进蒸发器;完成液浓度为40%(wt)。
b.加热蒸汽压强为500kPa(绝压),末效为真空,压力为15.5kPa(绝压)。
c.各效传热系数分别为:K1=3000 W/(m2·℃)K2=1500 W/(m2·℃)K3= 750W/(m2·℃)d.各效蒸发器中的液面高度:1.5-2.5m。
e.各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。
假设各效传热面积相等,并忽略热损失。
f.每年按330天计,每天24小时连续运行。
三、设计项目1.设计方案简介:对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。
2.蒸发器的工艺计算:确定蒸发器的传热面积。
3.蒸发器的主要结构尺寸设计。
4.主要辅助设备选型,包括预热器、汽液分离器及蒸汽冷凝器。
5.绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的流程图及蒸发器总装配图。
目录1.概述 (1)1.1蒸发操作的特点 (1)1.2蒸发设备及蒸发器 (5)1.3三效蒸发工艺流程 (10)2.工艺计算及主体结构计算 (11)2.1三效蒸发工艺计算 (11)2.1.1三效蒸发器设计流程 (11)2.1.2设计计算 (13)2.2蒸发器主要结构计算 (23)3.蒸发装置辅助设备选型 (30)4.探索使用Aspen Plus设计蒸发器方法 (33)5.后记 (35)1、概述1.1蒸发操作的特点蒸发是将非挥发性物质的稀溶液加热沸腾,使溶剂气话,溶液浓缩得到浓溶液的过程。
1.1.1蒸发的基本流程蒸发过程的两个必要组成部分是加热溶剂使水蒸气汽化和不断除去汽化的水蒸气,前一部分在蒸发器内进行,后一部分在冷凝器完成。
氢氧化钠水溶液三效并流加料蒸发装置设计课程设计说明书
化工原理课程设计说明书设计题目:氢氧化钠水溶液三效并流加料蒸发装置设计学生姓名:xxx所在班级: xxxxxxx学号: 20xxxxxxxxxx设计时间:201x.xx.xx~201x.xx.xx指导教师:罗xx审阅时间:化工原理课程设计任务书(蒸发装置设计)一、设计题目:氢氧化钠水溶液三效并流加料蒸发装置设计二、设计任务及操作条件:1. 处理能力:年处理氢氧化钠水溶液 80300 吨。
2.设备型式:中央循环管式蒸发器3.操作条件:(1) 原料液浓度15%,完成液浓度30%,原料液温度15℃;(2) 加热蒸汽压为2atm(表压),冷却真空度为600mmHg。
(3) 各效蒸发器的总传热系数:=2000W/m2.K; K2=1600W/m2.K; K3=760W/m2.K;K1(4) 静压力与阻力引起的温度差损失:第一效△1〞+△1‘‘‘=2℃第二效△2〞+△2‘‘‘=3℃第三效△3〞+△3‘‘‘=7℃(5) 各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。
各效传热面积相等,并忽略热损失。
(6) 每年按330天计,每天24小时连续运行。
三、设计项目1. 设计方案简介:对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。
2. 蒸发器的工艺计算:确定蒸发器的传热面积。
3. 蒸发器的主要结构尺寸设计。
4. 主要辅助设备设计选型,包括汽液分离器及蒸汽冷凝器。
5. 绘图(3#图纸):带控制点的工艺流程图及蒸发设备工艺简图。
6. 对本设计的评述。
四、参考资料1. 大连理工大学化工原理教研室《化工原理》。
2. 天津大学化工原理教研室《化工原理》。
3. 国家医药管理局上海医药设计院《化工工艺设计手册》。
4. 《化学工程手册》编辑委委员会:《化学工程手册(第8篇)传热设备及工业生产》、《化学工程手册(第9篇)蒸发与结晶》。
5. 贺匡国主编《化工容器及设备简明设计手册》。
6. 华东化工学院,浙江大学合编《化工容器设计》。
7. 茅晓东,李建伟编《典型化工设备机械设计指导》。
毕业设计---烧碱蒸发工段工艺设计[管理资料]
75Kt/a烧碱蒸发工段工艺设计目录摘要 (1)概述 (3) (3) (3) (4) (4) (7) (7) (8) (8) (8)9 (9) (9) (10)第一效物料衡算 (11) (12) (13) (14)估计各效二次蒸汽压力 (14)溶液中因溶质浓度引起的温度损失 (15) (15) (15) (15) (15)蒸发水量 (16)总的有效温差及在各效中的分配 (17) (17) (17) (22) (24)计算各效加热面积 (25)最终计算结果 (26)4蒸发装置结构计算 (27) (27) (27) (27) (27) (28) (28) (29) (33) (33)5设备一览表 (34)设计评述 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附 (38)摘要隔膜法电解制得的11%的碱液,采用三效顺流蒸发使碱液浓度达到32%的要求。
本设计通过对整个蒸发过程进行总物料衡算,各效物料衡算,温差损失计算,热量衡算,并进行多次迭代后达到一定的误差要求后算得各效的传热面积。
用物料计算的结果并综合考虑能耗和总费用等问题,对工艺过程进行一定的改进和优化后,再对设备的主要工艺尺寸进行计算,以达到设计的要求;对辅助设备进行设计选型,选出适合的设备。
最后绘制出带控制点的工艺流程图,见附图。
关键字:蒸发器,三效顺流,烧碱蒸发AbstractDiaphragm electrolysis was 11% of the lye, the use of three-effect evaporation of the alkali concentration downstream 32% of the requirements. The design of the evaporation process by the total mass balance, the effective material balance, temperature loss calculations, heat balance, and multiple iterations required to achieve a certain degree of error is considered after the effective heat transfer area. The calculated results with the material and considering issues such as energy consumption and total cost of process improvement and optimization of a certain, then the main process on the size of the device calculated to meet the design requirements; design and selection of auxiliary equipment to select the appropriate equipment. Finally, with control points to draw out the flow chart, see attached. Keywords:evaporator, three-way downstream, caustic soda evaporation述蒸发是采用加热的方法,使含有不挥发性杂质(如盐类)的溶液沸腾,除去其中被汽化单位部分杂质,使溶液得以浓缩的单元操作过程。
水溶液三效并流加料蒸发装置的设计化工原理课程设计-33页精选文档
NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计设计单位:设计者:设计日期:设计任务书一、设计题目NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的设计二、设计任务及操作条件1.处理能力2.5×104吨/年NaOH水溶液2.设备形式蒸发器3.操作条件a.N aOH水溶液的原料液浓度为10%(wt) ,温度为35℃,用预热器加热至第一效沸点温度,再送进蒸发器;完成液浓度为40%(wt)。
b.加热蒸汽压强为500kPa(绝压),末效为真空,压力为15.5kPa(绝压)。
c.各效传热系数分别为:K1=3000 W/(m2·℃)K2=1500 W/(m2·℃)K3= 750W/(m2·℃)d.各效蒸发器中的液面高度:1.5-2.5m。
e.各效加热蒸汽的冷凝液均在饱和温度下排出。
假设各效传热面积相等,并忽略热损失。
f.每年按330天计,每天24小时连续运行。
三、设计项目1.设计方案简介:对确定的工艺流程及蒸发器型式进行简要论述。
2.蒸发器的工艺计算:确定蒸发器的传热面积。
3.蒸发器的主要结构尺寸设计。
4.主要辅助设备选型,包括预热器、汽液分离器及蒸汽冷凝器。
5.绘制NaOH水溶液三效并流加料蒸发装置的流程图及蒸发器总装配图。
目录1.概述 (1)1.1蒸发操作的特点 (1)1.2蒸发设备及蒸发器 (5)1.3三效蒸发工艺流程 (10)2.工艺计算及主体结构计算 (11)2.1三效蒸发工艺计算 (11)2.1.1三效蒸发器设计流程 (11)2.1.2设计计算 (13)2.2蒸发器主要结构计算 (23)3.蒸发装置辅助设备选型 (30)4.探索使用Aspen Plus设计蒸发器方法 (33)5.后记 (35)1、概述1.1蒸发操作的特点蒸发是将非挥发性物质的稀溶液加热沸腾,使溶剂气话,溶液浓缩得到浓溶液的过程。
1.1.1蒸发的基本流程蒸发过程的两个必要组成部分是加热溶剂使水蒸气汽化和不断除去汽化的水蒸气,前一部分在蒸发器内进行,后一部分在冷凝器完成。
毕业设计---200kta烧碱装置蒸发工段的初步设计
毕业设计说明书题目200kt/a烧碱装置蒸发工段的初步设计(固碱)毕业设计(论文)任务书材料与化学工程系专业班题目 200kt/a烧碱装置蒸发工段的初步设计(固碱)一、设计(论文)的要求1、进行工段工艺流程设计,绘制带主要控制点的工艺流程图;2、进行工段物料、热量衡算并对结果列表(成图);3、确定工段设备(类型、尺寸),绘制主要设备的装配图;4、编写工段工艺初步设计说明书。
二、设计(论文)的原始数据三、参考资料及说明:《化工工艺》、《氯碱工艺学》、《化工原理》《化工工程手册》(蒸发与结晶)、《化工设计》《化工计算》等及相关文献资料。
前言目录前言 (Ⅰ)第一篇液碱 (1)第一章总论 (1)一、产品 (1)二、生产流程和生产方案的确定 (1)三、生产流程简述 (4)第二章液碱的蒸发 (5)一、物料衡算 (5)二、温差损失计算 (11)三、热量衡算 (13)四、迭代计算 (15)五、闪蒸效 (32)第三章蒸发器的结构和辅助设备设计 (34)一、蒸发器的结构设计 (34)二、蒸发器接管尺寸的确定 (36)三、蒸发辅助设备 (38)四、设备一览表 (41)第二篇固碱 (42)第四章总论 (42)一、产品 (42)二、固碱生产概况 (43)三、锅式法固碱的生产原理 (43)四、锅式法固碱生产工艺流程叙述 (44)第五章物料衡算 (45)一、计算依据 (45)二、物料衡算 (45)第六章热量衡算 (48)第七章、设备及配置 (50)环保与安全 (51)设计评述 (52)参考文献 (53)致谢 (55)附图第一篇液碱第一章总论一、产品第二章液碱的蒸发一、物料计算1.1计算依据:(1)产品 200kt/a (折100%NaOH)(2)年作业时间 7200小时(3)原料碱:隔膜法电解工序来的碱液O及其它温度NaOH NaCl H210% 15.5% 74.5% 90℃(4)三效蒸发器出来的成品碱O及其它NaOH NaCl H244.7% 1% 54.3%(5)加热蒸汽压力:08MP(绝)(6)末效二次蒸汽压力:0.0145MP(绝)(7)产量200kt/a(折100%NaOH) 200×1000×1000/300×24=27778kg/h (8)由于实际生产过程中,考虑浴度8%,即Fa=27778×(1+0.08)=30000 kg/h(10)1—3效流程示意简图如下‘1222 3 33附图2-1-1流程示意简图1.2、总物料衡算1)以30000kg/h100%NaOH为计算基础在蒸发过程中由于碱液中的杂质比较少可以忽略进行计算,洗水一般为0.5Fa。
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化工原理课程设计学院:化学与材料科学学院专业:化学工程与工艺班级:学号:姓名:指导老师课程设计任务书指导教师(签名)教研室主任(签名)目录1. ....................................................................................................................................................... 前言12. ....................................................................................................................................................... 设计思路13. ....................................................................................................................................................... 能源的合理利用 (2)4. ....................................................................................................................................................... 具体任务说明 (2)5. ....................................................................................................................................................... 确定管径、管材及其型号. (2)6. ....................................................................................................................................................... 泵的选型36.1总能量损失刀hf的计算 (4)6.2 泵的确定 (5)6.3 泵的最大允许安装高度的确定 (5)7. 阀门及管件的选择 (6)8. 流程说明 (6)8.1 生产流程及阀门控制 (6)8.1.1 正常生产流程 (6)8.1.2阀门控制 (6)8.2 壳程清洗流程及阀门控制 (7)8.2.1 同时清洗壳程 (7)8.2.1.1 同时清洗壳程的流程 (7)8.2.1.2同时清洗壳程的阀门控制 (7)8.2.2 单独清洗壳程 (7)8.2.2.1 只洗一号换热器壳程的流程 (7)8.2.2.2 只洗一号换热器壳程的阀门控制 (7)8.2.2.3 只洗二号换热器壳程的流程 (7)8.2.2.4只洗二号换热器壳程的阀门控制 (7)8.2.2.5 只洗三号换热器壳程的流程 (7)8.2.2.6只洗三号换热器壳程的阀门控制 (7)8.2.2.7 只洗四号换热器壳程的流程 (8)8.2.2.8 只洗四号换热器壳程的阀门控制 (8)8.3 管程清洗流程及阀门控制 (8)8.3.1 同时清洗管程 (8)8.3.1.1 同时清洗管程的流程 (8)8.3.1.2 同时清洗管程的阀门控制 (8)8.3.2 单独清洗管程 (8)8.3.2.1只洗一号换热器管程的流程 (8)8.3.2.2只洗一号换热器管程的阀门控制 (8)8.3.2.3只洗二号换热器管程的流程 (8)8.3.2.4只洗二号换热器管程的阀门控制 (8)8.3.2.5只洗三号换热器管程的流程 (9)8.3.2.6只洗三号换热器管程的阀门控制 (9)8.3.2.7只洗四号换热器管程的流程 (9)8.3.2.8 只洗四号换热器管程的阀门控制 (9)总结 (9)致谢 (10)参考资料 (10)附录 (10)1.前言化工原理课程设计是培养学生化工设计能力的重要教学环节。
通过课程设计使我们初步掌握化工设计的基础知识、设计原则及方法;学会各种手册的使用方法及物理性质、化学性质的查找方法和技巧;掌握各种结果的校核,能画出工艺流程、带控制点的流程图等图形。
在设计过程中不仅要考虑理论上的可行性,还要考虑生产上的安全性、经济合理性。
本次化工原理课程设计实际的生产任务是将10%的氢氧化钠溶液通过蒸发浓缩至50%的氢氧化钠的溶液,年产30 万吨。
这次设计的任务包括管路的设计、换热器的设计和蒸发器的设计, 而我的任务是管路的设计。
管路是由管子、管件、阀门、以及管路上的小型设备等管路组成件连接而成的输送流体或传递压力的通道。
在这次课程设计中,一方面提高了自己的思维能力和自己解决实际问题的能力,另一方面让我熟悉了化工厂在实际生产中使用的专用设备和相关零件以及实际生产环境和流程。
本次课程设计是以我们学生自己设计为主, 老师负责解答我们所遇到的困难并指导我们的设计方向,所以在整个设计过程中,从对管路草图的讨论、修改,对各部分管路、管件的选择都要靠我们自己从相关书籍和资料中寻找和查阅相关数据和公式,而我们也从这一过程中学习和熟悉了这些专业工具书的使用方法。
而这一技巧对以后的工作有着非常巨大的帮助。
所以说,这次课程设计对我们在以后的工作中能够有出色表现打下了坚实的基础,也加强了我们自己的钻研精神和解决问题的能力。
这次课程设计是我们将课堂理论知识运用到实际生产的一次尝试。
课程设计这一平台给了我们独立思考的空间和自由发挥所学知识的机会,这对加深我们所学知识的理解有着很大的帮助。
在这次课程设计中我们自己操作,验证自己所学的理论知识,并在此基础上灵活设计出自己的一套生产方案,这一过程培养了我们严谨思考的习惯和在实际工作中灵活应变的能力。
总之,此次课程计是理论联系实际的桥梁,让我体会到了工程实际问题的复杂性,了解到了课程设计的基本内容,掌握了课程设计的主要程序和方法,培养了我解决实际问题的能力,也让我养成实事求是、严肃认真、高度负责的工作态度。
2.设计思路在氢氧化钠溶液的浓缩过程中,先把稀的碱液用较高温度的水加热到接近沸点,在用蒸发器将其中多余的水分蒸发掉,达到实际生产中所需的浓度。
考虑到在整个生产过程中料液都是在流动且原料液与完成液的浓度相差较大,一个换热器和一个蒸发器可能满足不了实际生产要求,所以在设计中采用多个换热器和多个蒸发器。
3•能源的合理利用多效蒸发是目前工业生产中浓缩溶液的常用装置。
随着科学技术的不断发展和节能降耗的需求,前期蒸发过程中如果将产生的蒸汽直接排向外界,不仅浪费了蒸汽,造成热能损失,而且其中夹杂的不良气体又会污染空气。
多效蒸发器能够很好的利用二次蒸汽,使二次蒸汽作为下一个蒸发器的热源,这不仅节经济合理、节约能源,而且减少了废气的排放,减轻了对环境的影响。
蒸发器中产生的冷凝水具有很高的温度,可以合理设计管道,把生成的冷凝水用于给换热器中的料液进行加热。
对于清洗管程和壳程的管道设计,我们尽量共用管道,以减少管道的成本。
4•具体任务说明本次课程设计的主要任务是将10%的氢氧化钠溶液加热蒸发浓缩至50%,年产30万吨。
设计任务包括管路设计、换热器设计以及蒸发器设计三个部分,而我负责的是管路设计。
在主要的输送管路和铺筑管路中的计算包括管路的直径、流量和能量损失,根据计算结果选择泵的类型,根据泵的性能指标和实际生产要求得出泵的安装高度。
设计管路中包括换热器的清洗,换热器包括管程和壳程,在设计清洗管路时要把清洗管程和清洗壳程的管路分开,还要考虑到一次清洗和分别清洗的情况,要求设计的管路实际可行,总长最短,清洗效果最佳。
从经济的角度考虑,要求管路中尽可能的减少阀门和接头的数量。
由于生产任务是连续24小时生产,所以所选管材必须内疲劳,管路必须易检修、易清洗和能替换。
本次设计中的生产料液是氢氧化钠溶液,是具有腐蚀性的碱液,所以所选管材可以选用耐腐蚀的无缝不锈钢管。
5•确定管径、管材及其型号从《化学化工物性数据手册》查得氢氧化钠溶液在20C, 1atm时的物性数据为:p =1109 Kg/h卩=0.00175 Pa • S年产30万吨50%勺氢氧化钠溶液,一年工作330天,每天连续24小时工作,则完成液按小时算的产量是:3 10837878.79Kg/h330 24则10%的原料液的质量流量为:37878.79 50%189393.95Kg /h10%换算为体积流量是:189393.9530.0474m /s 1109 3600因为稀的氢氧化钠溶液与水的流速范围相差不大,可取V =1.8m/s ,之后再经过核算求取V 。
则:由于输送的是稀碱液, 所以输送管路都用耐腐蚀的铸铁管,其主要参数如下:表5-1所选管道参数项目 参数型号GB/T14976 公称直径/mm 200 壁厚/mm 8 内径/mm184重新核算流速,即:4 0.0474, ” , 2 = 1.78m/s二 0.18426•泵的选型生产时需要将氢氧化钠溶液输送到距离液面高度为7m 的第一效蒸发器入口, 以储液槽的液面为1-1面,出口管的内侧为 3-3面。
草图如下:图6-1在1-1和3-3 '截面之间运用伯努利方程:, |4汉 0.04741.8=0.183m6.1总能量损失刀hf 的计算2 u X2g表6-1阀门和弯头的个数及当量长度个数当量长度/m局部阻力系数 E90标准弯头4 1.2 0.75 标准三通 10 2.5 3.5 全开闸阀 1 0.25 0.17 底阀 1 2.8 8.5 截止阀12.56.4总当量长度 ' l e =4 1.2 10 2.5 1 0.25 1 2.8 1 2.5 =35.35m 总局部阻力系数二…-4 0.75 10 3.5 1 0.17 1 8.5 1 6.4 =53.07取管壁的相对粗糙度 & =0.20mm,则管壁的相对粗糙度为d 200查表得摩擦系数入=0.041 设管长为50m 则:' h f =(0.041 50 35.35 53.07)11.41m0.22 9.8每一个换热器间的能量损失是20KPa,则:4 20000 h f 7.36m 1109 9.86.2泵的确定由以上计算的到泵的理论压头:2 1 Zi —-2g -gPP- He =Z 3式中:Z<|=o Z 3=7m P i =P 3=1atmV 1=0 V 3=1.78因此方程简化为:2 ■-3 He = Z 3 -— * 2gh f =72 9.8h f =7.16 ' h f只要算出系统的总能量损失刀h f ,就可以算出泵的压头。