【導(dǎo)讀】本次設(shè)計采用的方法是水提醇沉法[3]，這次設(shè)計主要任務(wù)是選擇一條科學(xué)，簡便，經(jīng)濟(jì)，創(chuàng)新的工藝路線來完成年處理量是500噸玉竹的提取。此外還包括相應(yīng)的物料計。還需要手繪一張帶控制點的工藝流程圖，車間布置圖，主要設(shè)備圖，其中車間布置。圖、主要設(shè)備圖需要CAD繪圖軟件繪制。

　　

【正文】 4 液 = 90＝ 3 507 kJ Q5 = 2600 (90 0) =105 kJ Q6 = 10%Q2 則 654321 ????? Q2 = 7 520 kJ Q6 = 7 52 kJ 熱 量平衡表如下表 38 表 38 多功能提取罐熱量平衡表 物料名稱 輸入熱量 / kJ 輸出熱量 / kJ 藥材 16 —— 水 466 —— 蒸汽加熱 3 608 —— 帶出設(shè)備熱 —— 3 625 設(shè)備升溫?zé)? —— 105 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 19 損失熱 —— 360 總熱量 4 091 4 091 雙 效濃縮器 熱量計算 基準(zhǔn)溫度取 0℃ ， C 藥 = kJ kg1 ℃ 1 濃縮液 進(jìn)料 量 11 C 水 = kJ kg1 ℃ 1 水 蒸發(fā) 量 10 kg C 膏 = kJ kg1 ℃ 1 C 設(shè)備 = kJ kg1 ℃ 1 設(shè)備質(zhì)量 2 600 kg 濃縮 液量 1 kg 2 具體計算 設(shè)備向環(huán)境散失的熱量為 10% Q2 Q = WCp△ T Q1 = 11 10＝ 392 kJ Q3 = 0 Q4 水 = 10 80 = 3 408 kJ Q4 藥 = 1 80 = 277 kJ Q5 =2 600 (80 0) = 93 kJ Q6 = 10%Q2 Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5 + Q6 則 Q2 = 3 764 kJ Q6 =376 kJ 熱量平衡表如下表 39 表 39 雙 效濃縮器 熱量平衡表 物料名稱 輸入熱量 / kJ 輸出熱量 / kJ 提取液熱量 392 —— 外加熱 3 764 —— 水蒸發(fā)量 —— 3 408 設(shè)備升溫?zé)? —— 93 濃縮液帶出 —— 277 熱損失 —— 376 總熱量 4 156 4 156 醇沉段熱量計算 C 醇沉液 = kJ kg1 ℃ 1 醇沉液量 kg 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 20 C 醇 = kJ kg1 ℃ 1 乙醇 加入 量 1 kg C 浸膏 = kJ kg1 ℃ 1 浸膏 加入 量 1 kg C 設(shè)備 = kJ kg1 ℃ 1 設(shè)備質(zhì)量 2 800 kg C 藥渣 = kJ kg1 ℃ 1 雜質(zhì)重量 kg 2 具體計算 基準(zhǔn)溫度取 0℃ ， 設(shè)備向環(huán)境散失的熱量為 10% Q2 Q1 膏 = (100) = kJ Q1 醇 = (100) = kJ Q3 = 0 Q4 藥液 = 80 = kJ Q4 浸膏 = 80 = kJ Q5 = 2 800 (80 0) = kJ Q6 = 10%Q2 Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5 + Q6 則 Q2 = kJ Q6 = kJ 熱量平衡表如下表 310 表 310 乙醇回收塔熱量平衡表 物料名稱 輸入熱量 / kJ 輸出熱量 / kJ 加入浸膏 熱量 33 —— 乙醇加入熱量 36 —— 外加入熱量 674 —— 醇液升溫?zé)? —— 547 藥渣 升溫?zé)? —— 28 設(shè)備升溫?zé)? —— 100 熱損失 —— 67 總熱量 744 744 乙醇回收塔 熱量計算 C 醇沉液 = kJ kg1 ℃ 1 醇沉液量 2 kg C 醇 = kJ kg1 ℃ 1 乙醇回收 量 1 C 浸膏 = kJ kg1 ℃ 1 浸膏量 1 kg 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 21 C 設(shè)備 = kJ kg1 ℃ 1 設(shè)備質(zhì)量 3 000 kg 基準(zhǔn)溫度取 0℃ ， 2 具體計算 設(shè)備向環(huán)境散失的熱量為 10% Q2 Q1 醇 沉液 = 2 (100) = 68 kJ Q3 = 0 Q4 乙醇 = 1 80 = 263 kJ Q4 浸膏 = 1 80 =266 kJ Q5 = 3 000 (80 0) = 108 kJ Q6 = 10%Q2 Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5 + Q6 則 Q2 = 632 kJ Q6 = 63 kJ 熱量平衡表如下表 310 表 310 乙醇回收塔 熱量平衡表 物料名稱 輸入熱量 / kJ 輸出熱量 / kJ 醇沉液熱量 68 —— 外加熱 632 —— 醇液升溫?zé)? —— 263 浸膏升溫?zé)? —— 266 設(shè)備升溫?zé)? —— 108 熱損失 —— 63 總熱量 701 701 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 22 第 4 章 主要設(shè)備設(shè)計 基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 醇 沉加熱罐的工作壓力：常壓 KPa 工作溫度：常溫 25 ℃ 計算壓力 Pc = MPa 設(shè)計溫度 T = 100 ℃ 選材：不銹鋼 0Cr18Ni9Ti 查表 [σ]t = 137 Mpa 取焊縫系數(shù) φ = (φ≤ ) ρ 浸膏 = 1 250 kg/m3 ρ 乙醇 = 760 kg/m3 計算 體積計算 物料體積： V 物 = V 浸膏 + V 乙醇 = + = 3 380 L 取裝料系數(shù) Φ = 水沉加熱罐所需體積應(yīng)為： V 需 = V 物 / Φ = 3 380 / = 4 L 出于實際考慮，可取 m3 直徑、高度計算 封頭形式為 無 折邊錐形底、標(biāo)準(zhǔn)橢圓形蓋 錐形封頭 h 錐 = 2D V 錐 = 31 底面積 高 = 2232 DD ????????? = D3 橢圓封頭 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 23 h 橢 = 4D V 橢 = 設(shè)備總高度為： H = h 筒體 + h 錐 + h 橢 = h 筒體 + D43 設(shè)備容積為： V 總 = V 筒體 + V 錐 + V 橢 = hD ????????22? + 2 取 H / D = H = = h 筒體 + D43 h = 則 V 總 = 筒體hD ????????22? + 2 = = m3 D = m 按工程尺寸，根據(jù)體積為 m3，設(shè)備直徑取 1 600 mm，筒體高度為 2 000 mm。 則設(shè)備總高度 H = h 筒體 + D43 = 2 000 + 43 1 600 = 3 200 mm 核算： 設(shè)備實際體積： V 實 = 筒體hD ????????22? + 2 V 實 = 2 + 2 = m3 實際高徑比： H / D = 3 200 / 1 600 = Φ = V 物 / V 總 = 3 450 / 5 022= 壁厚設(shè)計 1 筒體壁厚 ? ? 0 . 3 1 6 0 02 1 3 7 0 . 8 5 0 . 32 cit cPD P? ?? ??? ? ? ?? = mm 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 24 由于設(shè)計壓力較低時，由內(nèi)壓強(qiáng)度計算公式算出的計算厚度 ? 較小，往往不能滿足制造、運輸和吊裝等方面的要求，因而對容器的筒體規(guī)定了最小壁厚 min? ，我國設(shè)計規(guī)范筒體的最小壁厚不銹鋼 δ min= 2 mm。 取腐蝕裕量 C2 = 2 mm 設(shè)計厚度 d? = min? + C2 = 2 + 2 = 4 mm 查表得 C1 = 名義厚度 n? = d? + C1 + Δ = 4 + + = 6 mm 有效厚度 e? = n? C1 C2 = 6 – 0..189 – 2 = mm 最大允許工作壓力： ? ? ? ? ???????? ???? tei ew DP MPa 2 標(biāo)準(zhǔn)橢圓封頭壁厚 m= 1600 2 2 350iiDh ??? mm 當(dāng) m2 時，橢球殼體赤道圓上出現(xiàn)很大的環(huán)向壓應(yīng)力，其絕對值將大于橢球殼頂部的應(yīng)力。為此引入橢圓封頭形狀系數(shù) K 來替代 Di/(4h1)項，故可得： 查表得 標(biāo)準(zhǔn)型封頭 k = ? = ? ?ctic PDkP ??? = 1 .0 0 0 .3 1 6 0 02 1 3 7 0 .8 5 0 .5 0 .3??? ? ? ? = 同筒體壁厚一樣，封頭也規(guī)定了最小壁厚 min? ，標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭最小壁 厚為封頭內(nèi)直徑的 %，即 min? = % = 1 600 % = 取腐蝕裕量 C2 = 2 mm 設(shè)計厚度 d? = min? + C2 = + 2 = mm 查表得 C1 = 齊齊哈爾大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 25 名義厚度 n? = d? + C1