【文章內容簡介】 式， 而 我們也從這一過程中學習和熟悉了這些專業(yè)工具書的 使用 方法 。而這一技巧 對以后的工作 有著 非常巨 大的幫助。所以說 ， 這次課程設計 對 我們 在 以后的工作中能夠 有 出色表現(xiàn)打下了堅實的基礎，也 加強 了我們自己的 鉆研精神和 解決問題的 能力 。 這次 課程設計 是 我們 將 課堂理論 知識運用到 實際生產的一次嘗試 。 課程設計 這一 平臺 給了我們 獨立思考 的 空間和自由發(fā)揮所學 知識的機會 ，這 對加深 我們所學知識的理解 有著很大的 幫助。 在這次 課程設計中我們自己操作，驗證自己所學的理論知識，并在此基礎上靈活設計出自己的一套生產方案， 這一過程 培養(yǎng)了我們 嚴謹思考的習慣 和在實際工作中靈活應變的能力。 總之 ， 此次課程計是理論聯(lián)系實際的橋梁，讓我體會到了工程實際問 題的復雜性，了解到了課程設計的基本內容，掌握了課程設計的主要程序和方法，培養(yǎng)了我解決實際問題的能力，也讓我養(yǎng)成實事求是、嚴肅認真、高度負責的工作態(tài)度。 在氫氧化鈉溶液的濃縮過程中 ,先把稀的堿液用較高溫度的水加熱到接近沸點 ,在用蒸發(fā)器將其中多余的水分蒸發(fā)掉 ,達到實際生產中所需的濃度?？紤]到在整個生產過程中料液都是在流動且原料液與完成液的濃度相差較大，一個換熱器和一個蒸發(fā)器可能滿足不了實際生 2 產要求，所以在設計中采用多個換熱器和多個蒸發(fā)器。 多效蒸發(fā)是目前工業(yè)生產中濃縮溶液的常 用裝置。隨著科學技術的不斷發(fā)展和節(jié)能降耗的需求，前期蒸發(fā)過程中如果將產生的蒸汽直接排向外界，不僅浪費了蒸汽，造成熱能損失，而且其中夾雜的不良氣體又會污染空氣。多效蒸發(fā)器能夠很好的利用二次蒸汽，使二次蒸汽作為下一個蒸發(fā)器的熱源，這不僅節(jié)經濟合理、節(jié)約能源，而且減少了廢氣的排放，減輕了對環(huán)境的影響。蒸發(fā)器中產生的冷凝水具有很高的溫度，可以合理設計管道，把生成的冷凝水用于給換熱器中的料液進行加熱。對于清洗管程和殼程的管道設計，我們盡量共用管道，以減少管道的成本。 本次課程設計的主要任務是將 10%的氫氧化鈉溶液加熱蒸發(fā)濃縮至 50%，年產 30 萬噸。設計任務包括管路設計、換熱器設計以及蒸發(fā)器設計三個部分，而我負責的是管路設計。 在主要的輸送管路和鋪筑管路中的計算包括管路的直徑、流量和能量損失，根據(jù)計算結果選擇泵的類型，根據(jù)泵的性能指標和實際生產要求得出泵的安裝高度。 設計管路中包括換熱器的清洗，換熱器包括管程和殼程，在設計清洗管路時要把清洗管程和清洗殼程的管路分開，還要考慮到一次清洗和分別清洗的情況，要求設計的管路實際可行，總長最短，清洗效果最佳。從經濟的角度考慮，要求管路中盡可能的減少閥門和接頭的數(shù)量 。 由于生產任務是連續(xù) 24 小時生產，所以所選管材必須內疲勞，管路必須易檢修、易清洗和能替換。本次設計中的生產料液是氫氧化鈉溶液，是具有腐蝕性的堿液，所以所選管材可以選用耐腐蝕的無縫不銹鋼管。 、管材及其型號 從《化學化工物性數(shù)據(jù)手冊》查得氫氧化鈉溶液在 20℃ ， 1atm時的物性數(shù)據(jù)為： ρ =1109 Kg/h μ = Pa S 年產 30萬噸 50%的氫氧化鈉溶液，一年工作 330天，每天連續(xù) 24小時工作，則完成液按小時算的產量是： hKg / 103 8 ??? 3 則 10%的原料液的質量流量為： hKg /%10 % ?? 換算為體積流量是： sm / 3?? 因為稀的氫氧化鈉溶液與水的流速范圍相差不大，可取 ν =，之后再經過核算求取 ν 。則： md ???? ? 由于輸送的是稀堿液，所以輸送管路都用耐腐蝕的鑄鐵管，其主要參數(shù) 如下： 表 51 所選管道參數(shù) 項目 參數(shù) 型號 公稱直徑 /mm 壁厚 /mm 內徑 /mm GB/T14976 200 8 184 重新核算流速，即： m/ 2 ???? ?? 生產時需要將氫氧化鈉溶液輸送到距離液面高度為 7m 的第一效蒸發(fā)器入口，以儲液槽的液面為 11’面，出口管的內側為 33’面。草圖如下： 圖 61 在 11’和 33’截面之間運用伯努利方程： 4 ???????? fhgPgZHegPZ ???? 32331211 2g2 式中： Z1=0 Z3=7m P1=P3=1atm ν 1=0 ν 3= 因此方程簡化為： ??? ????????? fff hhhgZHe 2233 ? 只要算出系統(tǒng)的總能量損失 ∑ hf ，就可以算出泵的壓頭。 總能量損失∑ hf 的計算 gd llh ef 22??? ????????? ??? ??? 表 61 閥門和彎頭的個數(shù)及當量長度 90 ?標準彎頭 標準三通 全開閘閥 底閥 截止閥 個數(shù) 4 10 1 1 1 當量長度 /m 局部阻力系數(shù) ξ 總當量長度ml e ???????????? 總局部阻力系數(shù) ?????????? 取管壁的相對粗糙度 ε =,則管壁的相對粗糙度為 ??d? 雷諾數(shù) ????? ???dR e 查表得摩擦系數(shù) λ = 設管長為 50m 則： mh f ) ( 2 ???????? 每一個換熱器間的能量損失是 20KPa，則： 5 202020h 39。f ???? 泵的確定 由以上計算的到泵的理論壓頭： ????H 泵的實際壓頭是理論壓頭的 到 倍，所以： 39。e ??? 最終選擇耐腐蝕泵 F5030 表 62 耐腐蝕泵 F5030 的參數(shù) 項目 參數(shù) 項目 參數(shù) 泵的型號 50F30 軸功率 kw 流量 L/s 50 電機功率 kw 揚程 m 30 效率 % 44 轉速 r/min 6500 允許吸上真空度 m 6 泵的最大允許安裝高度的確定 如泵的工作草圖 61 所示，在面 11’和 22’之間列