Конструкция кожухотрубного испарителя

 Перечень чертежей:

1. Чертёж общего вида испарителя А1 со схемой расположения штуцеров и опор:

• Для входа уксусной кислоты и сухого насыщенного пара;
• Для выхода паров уксусной кислоты и конденсата;
• Соединение с атмосферой.

Технические требования:

• Оборудование производственное - ГОСТ 12.2.003-74;
• Сосуды и аппараты - стальные сварные - ГОСТ 26-291-79;
• Материал деталей аппарата, соприкасающихся с уксусной кислотой - сталь Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, остальных - сталь 3 ГОСТ 380-7;
• Материал прокладок - паронит ПОН-1 ГОСТ 481-80;
• Аппарат испытать на прочность и плотность гидравлически в горизонтальном положении под давлением: межтрубное пространство - 0,3 МПа, трубное - 0,9 МПа;
• Сварные соединения - ГОСТ 26-01-82-77;
• Сварные швы в объеме 100% контролировать рентгенопросвечиванием.

2. Технологическая схема производственного процесса испарения на формате А1 с обозначениями:

• Котельная:
• Ёмкость;
• Подогреватель.

 Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 17 страницах. В пояснительной записке рассмотрен технологичекий расчет кожухотрубного испарителя со следующими исходными данными:

• Теплоноситель - насыщенный водяной пар давлением 0,25 МПа;
• Удельная теплота конденсации – 2208000 Дж/кг;
• Температура – 119,6°С;
• Плот­ность паров 100% уксусной кислоты при атмосферном давлении - 1,89 кг/м³, над кипящей жидкостью - 1,886 кг/м³.

Выполнен расчёт основного оборудования – испарителя:

• Тепловая нагрузка аппарата – 1694688 Вт;
• Расход греющего пара – 0,78 кг/с;
• Средняя разность температур – 1,6°С;
• Требуемая поверхность – 756,56 м².

Выбран теплооб­менник высотой труб - 6 м, диаметром кожуха - 1,4 м и поверхностью теплопередачи - 816 м². Масса аппарата - 18390 кг.

Удельные тепловые нагрузки в рассчитанном аппарате намного ниже критической тепловой нагрузки, которая даже в случае кипения жидкости в большом объеме составляет 205224,87 Вт/м². Следовательно, режим кипения будет пузырьковым.

Произведён расчет дополнительного оборудования - пластинчатого подогревателя со следующими данными: для подогрева использовать насыщенный водяной пар давлением 0,6 МПа, темпера­тура конденсации - 158,1°С, подогрева  - 20-118°С:

• Тепловая нагрузка аппарата – 907225,2 Вт;
• Расход пара – 0,43 м/с;
• Средняя разность температур – 79,7°С;
• Коэффициент теплопередачи - 1250 Вт/(м² К);
• Требуемая поверхность – 9,11 м²;
• Скорость жидкости – 0,387 м/с;
• Коэффициент теплоотдачи к жидкости – 15740,55 Вт/м²*К;
• Сумма термических сопротивлений стенки пластин и загрязнений – 0,00026 м²*К/Вт;
• Коэффициент теплопередачи – 2610,97 Вт/м²*К;
• Поверхность теплопередачи – 4,36 м²;
• Гидравлическое сопротивление подогревателя – 13370,03 Па;
• Диаметр присоединяемых штуцеров - 0,065 м;
• Скорость жидкости в штуцерах – 0,083 м/с;
• Коэффициент трения – 1,3.

Выбран пластинчатый подогреватель площадью - 5,0 м²; поверхность пластины - 0,3 м², число пластин – 20.

Произведён подбор теплообменника номинальной поверхностью - 5,0 м² с запасом - 14,7 %, массой - 315 кг.

Исходя из расчётов, выполненных в записке, установлено, что данный испаритель удовлетворяет условию. Он позволяет проводить необходимый процесс с заданной производительностью и температурными параметрами.

Спецификация –  присутствует на чертеже

В программе: Компас 3D v