过程设备设计任务书.docx

过程设备与设计任务书升膜式茶液浓缩器过程1102班指导教师:崔政伟设计者:陈仁炜机械工程学院2目录一、课程设计介绍---------------------------------------------------3二、课程设计任务介绍-----------------------------------------------3三、升膜式浓缩器原理介绍-------------------------------------------4四、升膜式浓缩设备结构介绍-----------------------------------------4五、升膜式浓缩器参数设计分析---------------------------------------61物料衡算----------------------------------------------------62热量衡算----------------------------------------------------73换热面积计算------------------------------------------------74换热管计算---------------------------------------------------75、管子在管板上的分布-----------------------------------------86、浓缩器筒体选择计算-----------------------------------------87、管板的结构形式选择及尺寸----------------------------------108、浓缩器管板两端封盖及其结构--------------------------------109、二次蒸汽气速校核------------------------------------------1310、分离室体积计算-------------------------------------------1311、分离室的设计--------------------------------------------------------------------------------1813、其他结构及附件-------------------------------------------2014、技术要求-------------------------------------------------22参考书目----------------------------------------------------------23机械工程学院3一、课程设计介绍目的:升膜式浓缩器的设计全面综合了机械CAD、热工学、传热与传质、过程设备设计及化工机器等的知识,将理论和实践结合起来,使所学的知识得到更深刻的理解和升华。要求:全面认识掌握传热的工程计算,化工设备的结构设计和强度计算,熟悉并掌握化工设备图的画法及有关的规范、标准和手册,未毕业设计打下坚实的基础。二、课程设计任务介绍1、课程设计题目:升膜式浓缩器设计(2)升膜式茶液浓缩器:日处理量180kg/h茶液浓度5%~25%原茶液温度20℃,沸点进料;真空度650mmHg;(表压);冷却水温度(进)30(喷射泵)。2、主要设备的工艺设计计算根据处理量对列管换热器部分进行物料衡算和能量衡算,确定换热面积;根据二次蒸汽的气速等要求确定换热管的直径和长度大小。根据蒸发强度确定分离器的体积大小。3、主要设备的强度设计计算根据真空度大小等条件按外压容器设计蒸发器和分离器的壁厚以及开孔补强计算。4、辅助设备的选型对真空泵进行选型。5、画设备总装配图0号图,用CAD6、编写设计说明书(20页左右)7、答辩机械工程学院4三、升膜式浓缩器原理介绍由多根垂直管束加热器和一个蒸发分离室等组成,被浓缩液体从加热管底部进入管内,加热蒸汽在管间传热及冷凝,将热量传给管内料液。料液被加热沸腾,便迅速气化,所产生的二次蒸汽及料液在管内高温上升,浓缩液被高速上升的二次蒸汽所带动,沿管内壁成膜状上升,在此过程中继续蒸发。这样料液从加热管底部至管子顶部出口处,逐渐被浓缩,浓缩液并以较高的速度进入蒸发分离室,在离心力作用下与二次蒸汽分离,二次蒸汽从分离室的顶部经水力喷射泵排出。为了保证物料有效地成膜状上升,蒸汽的速度应维持在一定的数值,如常压下一般20~30m/s,减压下速度更高。因此,如果料液中蒸发的水量不够,就难以达到所要求的气速,即升膜式蒸发器不适用于较浓溶液的蒸发,它对粘度很大,易结晶、结垢的物料也不适用。物料在管束中分为预热区、沸腾区和饱