Замечания руководителя. Выпарная установка предназначена для осуществления термического процесса кипения

ВВЕДЕНИЕ

Выпарная установка предназначена для осуществления термического процесса кипения раствора с выделением практически чистого пара растворителя, в результате которого в растворе происходит повышение концентрации растворенного вещества.

Для выполнения проекта выпарной установки необходимо иметь следующие исходные данные:

I. Теплофизические свойства выпариваемого раствора во всем диапазоне изменения концентрации и температуры.

2. Расход начального (слабого) раствора или сгущенного (крепкого) раствора .

3. Начальную и конечную концентрацию раствора и .

4. Температуру раствора, поступающего в I степень МВУ, .

Кроме того, могут быть заданы или выбраны следующие дополнительные параметры:

I. Давление и температура греющего пара, поступающего на МВУ, и .

2. Давление в конденсаторе или последней ступени МВУ, .

3. Тип установки.

4. Число ступеней выпаривания МВУ, .

5. Тип выпарных аппаратов.

Основная цель проектирования МВУ – получение продукта высокого качества при минимальных затратах. Достижение этой цели требует анализа и учета большого числа факторов. К важнейшим факторам процесса выпаривания относятся:

1) начальное давление греющего пара (учитывается его стоимость);

2) конечное давление (в зависимости от температуры охлаждающей воды, ее стоимости, режима теплопередачи и качества конечного раствора);

3) число ступеней выпаривания (стоимость пара, воды и электроэнергии для перекачивающих насосов);

4) распределение поверхности теплообмена между корпусами (стоимость МВУ);

5) тип выпарного аппарата (стоимость и продолжительность процесса выпаривания);

6) конструкционные материалы (их влияние на качество сгущенного раствора, продолжительность службы трубок и аппарата, а также его стоимость);

7) коррозия, эрозия и расход электроэнергии (учитывается скорость жидкости в кипятильных трубках);

8) продолжительность ремонтного периода;

9) эксплуатационные расходы;

10) способы подачи слабого раствора и использование систем для рекуперации тепла;

11) стоимость рекуперационных теплообменников;

12) возможность отбора пара из промежуточных ступеней для использования на промышленном предприятии.

Наиболее часто на промышленных предприятиях встречаются аппараты с естественной циркуляцией. К ним относятся аппараты системы Роберта с центральной внутренней циркуляционной трубой и аппараты с внешними циркуляционными трубами, у которых полностью устранен раствора в опускных каналах.

Для того чтобы снизить потери на трение в циркуляционной трубе, площадь сечения циркуляционной трубы должна быть такой же, как и суммарная площадь кипятильных трубок.

Выпарные аппараты с подвесной греющей камерой применяются для выпаривания кристаллизующихся, агрессивных и умеренно вязких растворов. В таких аппаратах вследствие большого течения кольцевого канала между обечайкой и внутренней паровой камерой улучшена циркуляция раствора, а свободная подвеска греющей камеры исключает нарушение герметичности вальцовочных соединений кипятильных труб.

Преимущества аппаратов с естественной циркуляцией:

1. Высокий коэффициент теплопередачи при большой разности температур.

2. Простота механической очистки от накипи.

3. Относительно невысокая стоимость.

Недостатки аппаратов с естественной циркуляцией:

1. Низкий коэффициент теплопередачи при малой разности температур и низкой температуре кипения.

2. Плохая теплопередача при выпаривании вязких жидкостей.

3. Большие производственные площадь и масса.

4. Относительно большое время пребывания продукта в аппарате.

Области применения аппаратов с естественной циркуляцией:

1. Выпаривание чистых растворов.

2. Выпаривание малоагрессивных жидкостей (корпус из химически стойких материалов имеет очень высокую стоимость).

3. Выпаривание растворов, образующих мягкую накипь, допускающую механическую очистку поверхности теплообмена.

1 КЛАССИФИКАЦИЯ И ВЫБОР МВУ