Я получил задание на курсовой проект рассчитать и спроектировать выпарной аппарат с восходящей пленкой.

Выпаривание - процесс концентрирования растворов нелетучих веществ путем удаления легко летучих растворителей в виде паров. Сущность выпаривания заключается в переводе растворителя в парообразное состояние и отводе получаемого пара от оставшегося сконцентрировавшегося раствора. Выпаривание обычно проводиться при кипении, т.е. в условиях, когда давление пара над растворителем равно давлению пара в рабочем объеме аппарата.

Процесс выпаривания относиться к числу широко распространенных. Последнее объясняется тем, что многие вещества, например едкий натр, получают в виде разбавленных водных растворов, а на дальнейшую переработку он должен поставляться в виде концентрата.

Научный анализ процессов фильтрования был дан впервые в 1915 году профессором И.А.Тищенко в монографии «Современные выпарные аппараты и их расчет»; ему же принадлежат работы, посвященные изучению свойств кипящих жидких растворов.

Простое выпаривание осуществляется на установках небольшой производительности, когда экономия тепла не имеет большого значения. Кроме того, простое выпаривание на условиях периодического действия оправдано в случае выпаривания растворов, отличающихся высокой депрессией. Проведение периодического процесса возможно двумя методами :

ü  с одновременной загрузкой исходного раствора;

ü  с порционной загрузкой исходного раствора.

Проведение процесса под вакуумом имеет в большинстве случаев существенные преимущества - снижение температуры кипения раствора, а это позволяет применить для нагревания выпарного аппарата пар низкого давления, являющийся тепловым отходом других производств.

В химической и смежной с ней отраслях промышленности жидкие смеси, концентрирование которых осуществляется выпариванием, отличаются большим разнообразием как физических параметров (вязкость, плотность, величина критического теплового потока и др.), так и других характеристик ( пенящиеся, кристаллизирующиеся, нетермостойкие растворы и др.). Свойства смесей определяют основные требования к условиям проведения процесса (вакуум-выпаривание, прямо- и противоточное, одно- и многокорпусное выпаривание), а также и конструкцию выпарных аппаратов.

Такое разнообразие требований вызывает определённые сложности при правильном выборе схемы выпарной установки, типа аппарата, числа ступеней в многокорпусной установке. В общем случае такой выбор является задачей оптимального поиска и выполняется технико-экономическим сравнением различных вариантов с использованием ЭВМ.

Особенностью моего аппарата является ввод циркуляционной трубы в греющую камеру снизу по оси аппарата, что заметно снижает гидросопротивление и не снижает скорости потока. Вторым  нововведением является использование на циркуляционной трубе конического перехода (сужения), который позволяет получить на входе в аппарат поток с более высокой скоростью, чем в стандартных аппаратах. Более высокая скорость потока позволяет интенсифицировать процесс в аппарате.

Схема аппарата

Экспликация :

1. Штуцер для выхода пара.

2. Брызгоуловитель.

3. Брызгоотбойник.

4. Греющая камера.

5. Штуцер для подвода греющего пара.

6. Штуцер для отвода конденсата греющего пара.

7. Штуцер для отвода не сконденсировавшихся паров.

8. Циркуляционная труба.

• Выбор материала
• Определение основных размеров аппарата и числа трубок
• Конструктивные расчеты корпуса аппарата.
• Расчеты укрепления отверстий