真空蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)鹵水分效預(yù)熱器設(shè)計書(已修改)
2025-08-01 04:05 本頁面
【正文】 真空蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)鹵水分效預(yù)熱器設(shè)計書一、設(shè)計簡介：目前全國的食鹽里面，海鹽占的比例在逐年下降，大家平時吃的大部分都是井礦鹽，我國和世界大多數(shù)氯化鈉的生產(chǎn)都采用水采工藝制得人工鹵水，所謂人工鹵水，乃是人為地將水加入固體鹽或地下固體鹽礦床中，使其溶解為含氯化鈉較高的鹵水，稱為人工鹵水。鹵水經(jīng)預(yù)處理后再用真空蒸發(fā)制成鹽。真空蒸發(fā)制鹽：根據(jù)鹵水沸點隨壓力減低而下降的規(guī)律，在壓力遞減的多效蒸發(fā)罐組中，用生蒸汽（新鮮蒸汽）加熱一效罐的鹵水，使之沸騰蒸發(fā)，產(chǎn)生二次蒸汽用作次效罐的熱源，并按所設(shè)效數(shù)依次傳遞，多次利用二次蒸汽，使各效罐的鹵水蒸發(fā)析鹽。蒸發(fā)操作的節(jié)能方法有一種就是分效預(yù)熱。于是我們想用換熱器來對每一效的鹵水進行預(yù)熱。通過換熱器的分效預(yù)熱，可以大大降低工廠的能耗。固定管板式換熱器簡介 這類換熱器的結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊、造價便宜，但管外不能機械清洗。此種換熱器管束連接在管板上，管板分別焊在外殼兩端，并在其上連接有頂蓋，頂蓋和殼體裝有流體進出口接管。通常在管外裝置一系列垂直于管束的擋板。同時管子和管板與外殼的連接都是剛性的，而管內(nèi)管外是兩種不同溫度的流體。因此，當(dāng)管壁與殼壁溫差較大時，由于兩者的熱膨脹不同，產(chǎn)生了很大的溫差應(yīng)力，以至管子扭彎或使管子從管板上松脫，甚至毀壞換熱器。為了克服溫差應(yīng)力必須有溫差補償裝置，一般在管壁與殼壁溫度相差50℃以上時，為安全起見，換熱器應(yīng)有溫差補償裝置。但補償裝置（膨脹節(jié)）只能用在殼壁與管壁溫差低于60～70℃和殼程流體壓強不高的情況。，難以伸縮，失去溫差補償?shù)淖饔?，就?yīng)考慮其他結(jié)構(gòu)。固定管板式換熱器主要有外殼、管板、管束、頂蓋（又稱封頭）等部件構(gòu)成。在圓形外殼內(nèi)，裝入平行管束，管束兩端用焊接或脹接的方法固定在管板上，兩塊管板與外管直接焊接，裝有進口或出口管的頂蓋用螺栓與外殼兩端法蘭相連。它的特點是結(jié)構(gòu)簡單，沒有殼側(cè)密封連接，相同的殼體內(nèi)徑排管最多，在有折流板的流動中旁路最小，管程可以分成任何管程數(shù)，因兩個管板由管子互相支撐，故在各種管殼式換熱器中它的管板最薄，造價最低，因而得到廣泛應(yīng)用。這種換熱器的缺點是：殼程清洗困難，有溫差應(yīng)力存在。當(dāng)冷熱兩種流體的平均溫差較大，或殼體和傳熱管材料膨脹系數(shù)相差較大，熱應(yīng)力超過材料的許用應(yīng)力時，在殼體上需設(shè)膨脹節(jié)，由于膨脹節(jié)強度的限制，殼程壓力不能太高。這種換熱器適用于兩種介質(zhì)溫差不大，或溫差較大但殼程壓力不高，及殼程介質(zhì)清潔，不易結(jié)垢的場合。 二、設(shè)計條件說明我們小組設(shè)計第三效，分三個換熱器完成任務(wù)，每個換熱器的溫度差為2176。C。換熱器類型選擇：(1)由于鹵水為高粘度流體，臥式換熱器的阻力太大，所以選用立式換熱器。(2)由于殼程的加熱介質(zhì)為水蒸氣，選用立式換熱器有利于蒸汽與冷凝液的分離，換熱效果更好。(3)從安裝以及經(jīng)濟角度來說，立式的比臥式的安裝更加簡單，經(jīng)濟性更加優(yōu)越。操作條件： 管程流體為鹵水，殼程流體為30Mpa下的飽和水蒸氣。鹵水的物性參數(shù)表鹵水典型組成/（g/L）Ca2+Mg2+SO42ClNaCl35℃時鹵水的物性參數(shù)密度/(kg/m3)1180恒壓比熱容/[kJ/(kg. ℃)]黏度/()導(dǎo)熱系數(shù)/[W/(m. ℃)固體氯化鈉晶體的密度：2200kg/m3鹽漿能順暢流動時的固相體積分率：附圖：具有分效預(yù)熱的鹵水真空蒸發(fā)制鹽系統(tǒng)（平流進料，順流排鹽）設(shè)計方案的選定 控制條件和設(shè)備類型的選擇：1） 設(shè)備類型的選擇換熱器類型：立式固定管板式換熱器管程殼程：單管程單殼程2） 操作條件：介質(zhì)介質(zhì)性質(zhì)工作溫度進/出℃工作壓力KPa設(shè)計溫度℃設(shè)計壓力MPa殼程飽和水蒸氣無毒無害30150管程鹵水易結(jié)垢55/57150三、設(shè)計結(jié)果概要換熱器主要結(jié)構(gòu)尺寸和設(shè)計結(jié)果：
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