Задаем пленочный испаритель ИП-1 со следующими параметрами:
Нагревание проводится водой с , .
Конструктивные параметры теплообменника: поверхность теплообмена . , , , , вес = 230кг, материал – нержавеющая сталь.
Производительность (по отгону паров эфира) – 24,34кг/час.
Тепловой баланс пленочного испарителя.
Теплоноситель – горячая вода.
Температура горячей воды на входе – 800С, на выходе – 400С.
Энтальпия питательной воды: на входе при
на выходе при
КПД установки .
Нагреваемая среда – эфирный раствор с диэтиловым эфиром.
Температура эфирного раствора: на входе –
на выходе –
Расход эфирного раствора – ; расход эфира при испарении: .
Удельная теплоемкость эфирного раствора рассчитывается по формуле:
.
Температурный профиль процесса представлен на рис.1.
Рис 1. График изменения температуры по площади пленочного испарителя.
Т.о., по имеющимся данным составляем тепловой баланс процесса:
, отсюда: .
Из выражения теплового баланса получаем значение расхода горячей воды:
По полученному значению массового расхода определяем скорость потока воды:
Рассчитываем поверхность теплообмена: , где:
- тепловой эффект пленочного испарителя, рассчитываем по упрощенной формуле:
- берем из справочника [1], ккал/кг
- по данным материального баланса, кг
, где:
- коэффициент теплоотдачи жидкости.
Критерий Рейнольдса для потока воды:
, где:
- скорость потока воды в межтрубном пространстве,
- эквивалентный диаметр;
- плотность воды;
- динамическая вязкость воды;
По известному значению критерия Рейнольдса определяем критерий Прандтля и критерий Нуссельта:
, где:
.
Отсюда находим коэффициент теплоотдачи от горячей воды к стенке α1:
- по справочнику [1],
Коэффициент теплоотдачи от пленки к стенке α2 находим по упрощенной формуле для пленочного испарителя:
,
Таким образом, выбранный стандартный теплообменник подходит для данного процесса.
Число труб пленочного аппарата находим по упрощенной формуле:
.
Расчет теплообменника для конденсации паров эфира.
Охлаждение проводится рассолом с , .
Поверхность теплообмена . , , , , вес = 213кг, материал – нержавеющая сталь.
Производительность (по отгону паров эфира) – 24,34кг/час.
Скорость паров ДЭЭ в трубном пространстве:
Критерий Рейнольдса для паров диэтилового эфира:
, где:
- скорость паров ДЭЭ в трубах,
- внутренний диаметр труб;
- плотность паров ДЭЭ;
- динамическая вязкость ДЭЭ;
По номограмме5 определяем критерий Прандтля:
.
Отсюда находим коэффициент теплоотдачи от паров ДЭЭ к стенке α2:
, где: - по справочнику [1],
,
Обозначим выражение за «а», выражение за «b».
, .
Пусть ,
пусть ,
пусть .
Определяем по графику ().
Находим действительное значение коэффициента теплопередачи:
Рассчитываем поверхность теплообмена: , где:
- тепловой эффект теплообменника, рассчитываем по упрощенной формуле:
- берем из справочника [1],
- по данным материального баланса, кг
<4м2.
Следовательно, выбранный стандартный теплообменник подходит для проведения данного технологического процесса.
Тепловой баланс.
Определим количество тепла (холода), необходимое для проведения процесса.
Основной аппарат – реактор синтеза ААУЭ Р-2 ().
,
- тепло, необходимое для нагревания реакц. массы, ккал;
, где: ,
- тепло, необходимое для нагревания аппарата, ккал;
, где: ,
- тепловой эффект физического процесса, ккал;
, где: .
- тепловой эффект химической реакции, ккал; .
- потери тепла в окружающую среду, ккал;
Реактор выпарки ацетона Р-3. Температура проведения процесса .
Тепло, которое пошло на нагревание:
,
, где: ,
, где: ,
, где: .
.
Тепло, которое пошло на охлаждение (с 550С до 300С):
, где:
, где:
, где:
,
, где: ,
,
Реактор вакуумной перегонки технического ААУЭ Р-6 ().
,
, где: ,
, где: ,
, где:
,
,
,
.
Тепловой баланс испарителя эфира ИП-1:
,
, где: ,
, где: ,
, где: ,
,
.
Энергетический расчет.
Расход водяного пара на нагрев аппаратов.
На нагрев реактора синтеза ААУЭ (Р-2) расходуется пара:
.
На нагрев реактора выпарки ацетона (Р-3) расходуется пара:
.
На нагрев реактора вакуумной перегонки технического ААУЭ (Р-6) расходуется пара: .
На нагрев пленочного испарителя (ИП-1) расходуется пара:
.
Общий расход пара: .
Расход охлаждающих агентов.
Рассчитаем расход воды на охлаждение реакционной массы в реакторе выпарки ацетона Р-3 после выпарки ацетона:
,
Расход воды на теплообменник Т1: .
Расход воды на теплообменник Т2: .
Расход воды на теплообменник Т4: .
Общий расход воды на охлаждение: .
Расход электроэнергии:
На работу электродвигателей;
Определение мощности, потребляемой мешалкой.
Рассчитываем мощность, потребляемую мешалкой для реактора получения раствора хлорацетона Р-1. Для этого вначале определяем центробежный критерий Рейнольдса:
.
Режим переходный, поэтому мощность, потребляемую мешалкой, определяем по ф-е: , где:
- критерий мощности, задается исходя из значения отношения . Подбираем якорную мешалку. Для якорной мешалки при значение .
- плотность перемешиваемой среды (из расчетов техн. оборудования);
и - число оборотов мешалки в секунду, и диаметр мешалки, м соотв. (из расчетов технологического оборудования).
Потребляемая мощность двигателя:
.
Расход электроэнергии: .
Определяем коэффициент С для реактора Р-1:
.
На основании коэффициента С рассчитываем потребляемую мощность двигателей в реакторах Р-2, Р-3, Р-4, Р-5 и Р-6.
Реактор Р-2 для синтеза ААУЭ:
, .
Реактор Р-3 для выпарки ацетона:
, .
Реактор Р-4 для промывки водой и разделения реакционной смеси:
, .
Реактор Р-5 сушки:
, .
Реактор Р-6 для вакуумной перегонки:
, .
Итого электрической энергии на перемешивание:
Расчет азота.
На передавливание реакционной массы:
Для реактора синтеза ААУЭ (Р-2): , где:
.
Для реактора выпарки ацетона (Р-3): .
Для реактора промывки и разделения (Р-4) не требуется передавливание реакционной массы.
Для реактора сушки Р-5: .
Для сборника Сб-7 эфирного раствора: .
Общий расход азота на передавливание в производстве ААУЭ:
или 568,1кг азота.
На фильтрацию принимаем расход азота: ,
Суммарный расход азота: .
Объем баллона с азотом .
Расход азота .
Литература.
К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.; «Химия», 575с.
Другие работы по теме:
Отделение по выработке бисквитного полуфабриката
смотреть на рефераты похожие на "Отделение по выработке бисквитного полуфабриката" | | |Департамент образования города Москвы | |Московский пищевой колледж | | | | | | | | | | | | | |Расчет экономических показателей производства торта «Бисквитно-кремового» П=1,71| |т/смену | |Предусмотреть замену сырья | | | | | | | | | | | |Курсовая работа по дисциплине | |«Экономика и управление предприятием» | |специальность 2702 | |«Хлебопекарное, макаронное и кондитерское производство» | |с дополнительной подготовкой в области предпринимательства | | | | | | | | | | | |РК. 07. 00. 00. 00. 00 99 – ТП – 44 | | | | | |Студент Д.В.
Расчет пленочного испарителя
Конструктивные параметры теплообменника. Тепловой баланс пленочного испарителя. Нагреваемая среда – эфирный раствор с диэтиловым эфиром. Температура эфирного раствора на входе и на входе. Удельная теплоемкость эфирного раствора рассчитывается по формуле.
Расчет процесса горения газообразного топлива
Расчет теоретического объёма расхода воздуха, необходимого для горения природного газа и расчет реального объёма сгорания, а также расчет теоретического и реального объёма продуктов сгорания. Сопоставление расчетов, используя коэффициент избытка воздуха.
Горизонтальный кожухотрубный испаритель
Лабораторная работа № 2. Петров С А ХтиТ-5-1 Испарители Испаритель - это теплообменный аппарат, в котором хладагент кипит за счет теплоты, отнимаемой от хладоносягеля.
Расчет усилителя низкой частоты
Реферат Курсовая работа оформлена на 35 страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков, 16 источников использованной литературы и 5 приложений.
Лабораторные по проектированию РЭС
МГАПИ Лабораторная работа Группа ПР-7 Специальность 2008 Студент Исходные данные к циклу лабораторных работ Назначение МЭА: контрольно-измерительная.
Конструирование изделий МЭ
Московский Авиационный Институт (технический университет) Кафедра 404 Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине “Конструирование и технологии изделий МЭ”
Динамический расчет токарно-винторезного станка 16Б04А
Поиск собственных частот элементов токарно-винторезного станка и их резонансных амплитуд с помощью программы MathCAD. Массы и жёсткости компонентов. Расчет режимов резания и осевой силы. Корректировка скорости резания. Выбор необходимых коэффициентов.
Расчеты дегазаторов для удаления углекислоты из подземной воды
Сравнительные расчеты дегазаторов для удаления растворенной углекислоты из подземной воды Водоснабжение поселка Бобровского осуществляется из подземного источника. Подземные воды залегают на глубине до 40 м и по большинству качественных показателей удовлетворяют требованиям СанПиН /1/ за исключением содержания растворенного железа (5 мг/дм3), марганца (0.37 мг/дм3) и растворенной углекислоты (до 110 мг/дм3).
Проверочный расчет станка С2Р12
Реферат СТАНОК, МУФТА, НОЖЕВОЙ ВАЛ, ВАЛЕЦ, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА, КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА, ТЯГОВАЯ СПОСОБНОСТЬ Курсовой проект состоит из пояснительной записки и 2 листов формата A1, 1 листа формата А2, 1 листа формата А3, 1 листа формата А4 (иллюстративного материала).
Холодильная машина
олодильная машина, устройство, служащее для отвода теплоты от охлаждаемого тела при температуре более низкой, чем температура окружающей среды. Холодильная машина используются для получения температур от 10 °С до -150 °С. Область более низких температур относится к криогенной технике. Холодильная машины работают по принципу теплового насоса - отнимают теплоту от охлаждаемого тела и с затратой энергии (механической, тепловой и т.д.) передают её охлаждающей среде (обычно воде или окружающему воздуху), имеющей более высокую температуру, чем охлаждаемое тело.
Расчёт холодильных установок
МОРДОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ Н.П.ОГАРЕВА Институт механики и энергетики Кафедра теплоэнергетических систем КУРСОВАЯ РАБОТА РАСЧЕТ ХОЛОДИЛЬНЫХ УСТАНОВОК
Вентиляционное и холодильное оборудование
Зависимости длины бактерицидной фазы молока от температуры его хранения. Охладители молочных продуктов и способы оттаивания испарителей с помощью электронагревателей. Принцип работы холодильника и его электрическое оборудование. Назначение ледогенератора.
Холодильное оборудование
Структура и основные элементы, принцип работы и назначение, работа испарителя. Аммиак, его свойства, особенности применения, оценка недостатков и преимуществ. Холодильные и морозильные камеры: устройство, разновидности, сферы применения на сегодня.
Фреоновая рассольная двухступенчатая холодильная установка
Обоснование температур кипения и конденсации, перехода к двухступенчатому сжатию, подбор компрессоров, теплообменников, конденсатора, испарителя и ресивера для разработки фреоновой рассольной холодильной установки. Тепловой расчет холодильного агрегата.
Устройство холодильника
История изобретения холодильника. Первые способы искусственного охлаждения. Сравнительный анализ строения и принципов работы одно- и двукамерных, двухкомпрессорных холодильников, а также холодильников системы "No frost" и с электромагнитными клапанами.
по Термодинамике
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ УТИЛИЗАЦИОННОГО ПАРОГЕНЕРАТОРА (УПГ), РАСЧЕТ ЦИКЛА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПАРОТУРБИННОГО БЛОКА В СОСТАВЕ КОГЕНЕРАЦИОННОЙ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ
Проектирование холодильной установки
1. Технико-экономическое обоснование Холодильная установка молочного завода расположена в городе Астрахань. В городе Астрахань расчетная летняя температура 34 єС, среднегодовая температура 9.4 єС, среднемесячная относительная влажность самого жаркого месяца в 37%. В холодильнике хранятся масло сливочное 5 т/сут., сметана 25 т/сут., ряженка 30 т/сут.
Тепловой расчет котла-утилизатора П-83
Устройство котла-утилизатора П-83. Порядок определения энтальпий газов и коэффициента использования тепла. Особенности расчета пароперегревателей, испарителей и экономайзеров высокого и низкого давления, а также дополнительного и кипящего экономайзеров.
Холодильные машины
Характеристика основного назначения холодильной техники, которая позволяет сохранять свойства пищевых продуктов, а также получать пищевые продукты с новыми свойствами. Принцип действия компрессионных, абсорбционных и пароэжекторных холодильных машин.
Расчеты дегазаторов для удаления углекислоты из подземной воды
Методика и основные критерии сравнения двух вариантов дегазаторов: пленочного, с насадкой из керамических колец Рашига (рассчитанного по методике СНиП /2/), и барботажного с гравийной загрузкой. Расчет барботажного дегазатора с гравийной загрузкой.
Торговое холодильное оборудование
Классификация и индексация, характеристика, правила эксплуатации холодильного оборудования и техника безопасности. Техническое обслуживание, работы по планово-предупредительному ремонту холодильного оборудования, технический осмотр и текущий ремонт.
Бытовые холодильники
Домашние холодильники предназначены для охлаждения и сохранения в бытовых условиях скоропортящихся пищевых продуктов, а также приготовления пищевого льда.
Конструирование изделий МЭ
Московский Авиационный Институт (технический университет) Кафедра 404 Расчетно-пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине “Конструирование и технологии изделий МЭ”
Расчет пленочных резисторов в С
Содержание Введение Задание на курсовую работу Разработка алгоритма решения задачи Разработка программы Тестирование и отладка программы Документирование программы