По формуле 3.21 при для воды получаем:

,

а по формуле 3.20:

,

для раствора находим:

,

Для обеспечения интенсивного теплообмена подбираем аппарат с турбулентным режимом течения теплоносителей. Раствор направляется в трубное пространство, греющий пар – в межтрубное.

Максимальное проходное сечение по трубам считаем при критерии Рейнольдса :

,

минимальное – при :

.

Проходное сечение межтрубного пространства рассчитываем по формуле:

,

где - наружный диаметр труб; - динамический коэффициент вязкости воды при средней температуре ; Re – критерий Рейнольдса.

По формуле 3.21 получаем:

Максимальное проходное сечение межтрубного пространства считаем при критерии Рейнольдса :

.

Минимальное проходное сечение межтрубного пространства считаем при критерии Рейнольдса :

.

Полученное оценочное значение поверхности теплопередачи с учетом и позволяет сделать вывод о том, что в качестве холодильника может быть использован кожухотрубчатый двухходовой теплообменник с внутренним диаметром кожуха , числом труб , поверхностью теплообмена , длиной труб , проходным сечением трубного пространства , проходным сечением межтрубного пространства и числом рядов труб .

3.9 Определение расходов греющего пара и воды на всю установку

Расход греющего пара:

,

где - расход пара на подогрев раствора, - расход пара на выпаривание.

Расход воды:

,

где - расход воды в барометрическом конденсаторе, - расход воды в холодильнике.

Выводы по проекту

В данной курсовой работе представлен процесс выпаривания раствора хлорида аммония.

В результате приведенных выше расчетов были выбраны следующие аппараты:

- выпарной аппарат: тип 1 исполнение 2 группа А – выпарной аппарат с вынесенной греющей камерой и трубой вскипания с площадью теплообмена (по внутреннему диаметру трубы);

- Для подогрева мы выбираем: 2-у ходовый теплообменник, с внутренним диаметром кожуха , числом труб , поверхностью теплообмена , длиной труб , проходным сечением и числом рядов труб , расположенных в шахматном порядке.

-барометрический конденсатор диаметром с высотой трубы 7,585м. (/5/, табл. 2.7 стр. 26).

- вакуум насос типа ВВН1-3 мощностью N=4,95 кВт

- холодильник: кожухотрубчатый двухходовой теплообменник с внутренним диаметром кожуха , числом труб , поверхностью теплообмена , длиной труб , проходным сечением трубного пространства , проходным сечением межтрубного пространства и числом рядов труб .

Расход греющего пара на всю установку: .

Расход воды на всю установку: .

Среда раствора хлорида аммония относится к слабоагрессивным средам, поэтому в качестве основного конструкционного материала для всех аппаратов применима сталь Ст3кп.

Литература

1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/Под ред. чл.- корр. АН СССР П. Г. Романкова, - 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.

2. Борисов Г.С., Брыков В.П., Дытнерский Ю. И./Под редакцией Дытнерского Ю. И., 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Химия, 1991. – 496с

3. Курсовое проектирование по процессам и аппаратам химической технологии. Краткие справочные данные: Метод. указания/ЛТИ им. Ленсовета. – Л.: 1989. – 40 с.