Тема курсовой работы: Проектирование однокорпусной выпарной установки

Задание на курсовой проект

Спроектировать
    однокорпусную   выпарную   установку   для концентрирования G кг/с раствора от
начальной концентрации  % до конечной  %.
Раствор поступает
на выпаривание с начальной температурой ^оС. Давление греющего пара МПа, давление в аппарате МПа. Высота кипятильных труб Н м, их наружный диаметр и
толщина стенки  мм.
Определить расход
греющего пара D (кг/с) и поверхность нагрева F (м²).

Выпариванием называют процесс повышения концентрации нелетучего растворённого вещества в кипящем растворе путём удаления из него части растворителя в виде пара. При этом по мере испарения растворителя и удаления его из аппарата в виде пара концентрация сухих веществ в растворе, остающемся в аппарате, повышается.
Впервые выпаривание получило промышленное применение в производстве сахара, а в дальнейшем - в химической промышленности. В пищевой промышленности выпаривание широко применяют в кондитерском, сахарном, консервном, молочном и других производствах, при получении томатной пасты, поваренной соли, а в рыбной промышленности - при производстве сухих веществ (типа агара) из водорослей, при сгущении подпрессового бульона в жиромучном производстве.
В отличие от испарения, протекающего при температуре ниже температуры кипения раствора, выпаривание происходит при его кипении, т.е. при условиях, когда парциальное давление пара растворителя над раствором равно давлению в рабочем объёме аппарата. В качестве горячего теплоносителя в выпарных аппаратах на практике обычно используют водяной пар, который называют греющим или первичным в отличие от вторичного пара, образующегося при кипении выпариваемого раствора.
Процесс выпаривания можно проводить при атмосферном или избыточном давлении или под вакуумом.
Проводя выпаривание при атмосферном давлении, вторичный пар отводят в атмосферу. Этот способ является наиболее простым, но неэкономичным в тепловом отношении.
При выпаривании под избыточным давлением вторичный пар имеет более высокую температуру, поэтому его можно использовать в качестве теплоносителя в различных теплообменных аппаратах, работающих под меньшим давлением. В этом случае эффективность выпарной установки повышается. Однако повышение давления вторичного пара связано с
соответствующим увеличением температуры кипения раствора, что отрицательно сказывается на качестве большинства выпариваемых пищевых продуктов (молока, томатных пюре и пасты, сахарных сиропов и т.д.)