Студопедия — ВЫБОР ТИПА ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

ВЫБОР ТИПА ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ

позво­ляет раздельно учитывать изменчи­вость ряда факторов, влияющих на прочность, устойчивость и деформации рассчитываемых конструкций.

Предельным называется такое состояние конструкции, когда она пере­стает выполнять свои функции. Нормы проектирования разли­чают две группы предельных состоя­ний: 1-я — по потере несущей способ­ности и (или) полной непригодности к эксплуатации; 2-я — по затруднению (непригодности) к нормальной эксплу­атации.

общем виде условие для 1-й группы предельных состояний вы­ражает формула

Fcаl ≤Ф,

где Fcаl — наибольшее возможное рас­четное силовое воздействие,; Ф — наименьшая возможная величина несущей способ­ности конструкции, как функции ее гео­метрии, прочности материала

Условие для 2-й группы предельных состояний

Δ≤[Δ],

где Δ — обратимые деформации, [Δ] — соответствующие вели­чины предельных деформаций, установ­ленные нормами проектирования. Расчет по 1-й группе предельных состояний обязателен, по 2-й группе вы­полняется в тех случаях, когда имеются сомнения в том, что недопустимые де­формации возникнут раньше, чем кон­струкция достигнет 1-го предельного состояния. При этом в расчет по 1-й группе предельных состояний ведут по расчетным нагрузкам, а по 2-й группе — по нормативным.

Методика различает нормативные и расчетные величины как нагрузок и воздействий, так и сопротивлений ма­териалов конструкции.

Расчетное сопротивление равно R = Rnγcmγn, где Rn — нормативное сопротивление; γc — коэффициент условий работы; γm — коэффициент надежности по ма­териалу; γп — коэффициент надежно­сти по назначению.

Расчетная нагрузка q = qnγf, где qn — нормативная нагрузка; γf — коэффициент надежности по нагрузке.

Нагрузки в зависи­мости от продолжительности их дейст­вия делят на постоянные и временные. К постоянным относят нагрузки главным образом от собственного веса, к длительным — от веса стационарного оборудования, складского имущества, к кратковременным — снеговые и ветровые нагрузки, вес людей.

 

 

ВЫБОР ТИПА ВЫПАРНЫХ АППАРАТОВ

 

Наибольшее распространение в промышленности получили типы выпарных аппаратов, у которых греющий пар направляется в межтрубное пространство греющей камеры, а в трубках кипит выпариваемый раствор:

 

1. Аппараты с естественной циркуляцией.

2. Аппараты с принудительной циркуляцией.

3. Прямоточные (пленочные) аппараты.

 

1. Наиболее часто на промышленных предприятиях встречаются аппараты с естественной циркуляцией. К ним относятся аппараты системы Роберта с центральной внутренней циркуляционной трубой (рис.4) и аппараты с внешними циркуляционными трубами (рис.5), у которых полностью устранен нагрев 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 сечения кипятильных трубок.

Выпарные аппараты с подвесной греющей камерой (рис.6) применяются для выпаривания кристаллизующихся, агрессивных и умеренно вязких растворов. В таких аппаратах вследствие большого сечения 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.





 

 

2. Аппараты с принудительной циркуляцией (рис. 7) применяются для выпаривания растворов повышенной вязкости, когда Па×с, а также для устранения инкрустаций на поверхности теплообмена при выпаривании кристаллизирующихся растворов за счет увеличения скорости циркуляции до 2..3 м/с.

В этих аппаратах скорость раствора должна быть не менее 1,2 м/с и не более 3 м/с. Нижний предел устанавливается началом солевых отложений, верхний – превышением расходов на электроэнергию для перекачки над экономией в затратах на поверхность теплообмена за счет повышенной скорости раствора.

Большинство выпарных аппаратов с принудительной циркуляцией составляют аппараты с выносной греющей камерой (рис. 8). Часто у выпарных аппаратов этого типа греющая камера горизонтальная. Это обычно двухходовой кожухотрубный теплообменный аппарат (рис. 9).

 

Преимущества аппаратов с принудительной циркуляцией:

 

1. Высокий коэффициент теплопередачи.

2. Повышенная скорость циркуляции.

3. Относительно медленное отложение кристаллов, накипи и загрязнение греющей поверхности (со стороны раствора).


 



 

 

Недостатки аппаратов с принудительной циркуляцией:

1. Высокая стоимость.

2. Дополнительный расход электроэнергии на циркуляционный насос.

3. Относительно высокое время пребывание продукта в аппарате.

 

Области применения аппаратов с принудительной циркуляцией:

1. Получение кристаллических продуктов.

2. Выпаривание агрессивных растворов.

3. Выпаривание вязких растворов.

 

3. Прямоточные аппараты с восходящей (типа Кестнера) (рис. 10а) и падающей (рис. 10б) пленками удобно применять для выпаривания термолабильных растворов. Время пребывания раствора в аппарате составляет несколько секунд. Диаметр трубок обычно составляет 25-50 мм, длина трубок лежит в пределах от 6 до 10,5 м. Процесс выпаривания заканчивается в аппарате за один проход раствора и пара по кипятильной трубке: за это время раствор достигает заданной концентрации. Аппараты с восходящей пленкой используют для выпаривания растворов, дающих мягкую накипь, а также для доведения растворов до состояния пересыщения. Аппараты с падающей пленкой не применяются для выпаривания растворов, содержащих твердые вещества – кристаллы.

 

Преимущества прямоточных аппаратов:

1. Низкая стоимость.

2. Большая поверхность теплообмена в одном корпусе.

3. Малое время пребывания продукта в аппарате.

4. Небольшая производственная площадь.

5. Хороший коэффициент теплопередачи при умеренной разности температур (при восходящей пленке).

6. Хороший коэффициент теплопередачи при любых разностях температур (при падающей пленке).

 

Недостатки прямоточных аппаратов:

1. Необходимость высокого помещения.

2. Непригодность для кристаллизирующихся или образующих твердую накипь растворов.

3. Низкий коэффициент теплопередачи (при восходящей пленке и низкой разности температур).

 

 


Области применения прямоточных аппаратов:

 

1. Выпаривание чистых жидкостей.

2. Выпаривание пенящихся жидкостей.

3. Выпаривание агрессивных растворов.

4. Высокие разности температур при восходящей пленке и низкие при падающей.

5. Работа при низких температурах кипения при падающей пленке.

 

При выборе типа выпарного аппарата, кроме режима теплопередачи, также имеют важное значение физические свойства выпариваемого раствора и конечного продукта. Следует учитывать возможность кристаллизации раствора, необходимость удаления накипи, изменение качества продукта, коррозию и вспенивание.

 

 




<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Висячие покрытия | 

Дата добавления: 2015-08-17; просмотров: 1334. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ ЗУБА В составе зуба выделяют минерализованные и неминерализованные ткани...

Типология суицида. Феномен суицида (самоубийство или попытка самоубийства) чаще всего связывается с представлением о психологическом кризисе личности...

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МОЗГА ПОЗВОНОЧНЫХ Ихтиопсидный тип мозга характерен для низших позвоночных - рыб и амфибий...

Анализ микросреды предприятия Анализ микросреды направлен на анализ состояния тех со­ставляющих внешней среды, с которыми предприятие нахо­дится в непосредственном взаимодействии...

Типы конфликтных личностей (Дж. Скотт) Дж. Г. Скотт опирается на типологию Р. М. Брансом, но дополняет её. Они убеждены в своей абсолютной правоте и хотят, чтобы...

Гносеологический оптимизм, скептицизм, агностицизм.разновидности агностицизма Позицию Агностицизм защищает и критический реализм. Один из главных представителей этого направления...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия