Министерство образования Российской Федерации
Новосибирский Государственный Технический Университет
Кафедра «Технологические процессы и аппараты»
Курсовая работа
по курсу «Теоретические основы энерго-и ресурсосбережения»
на тему:
«Определение параметров экологически чистой вытяжной трубы»
Факультет: МТ
Группа: КХ - 501
Выполнила: Филиппова К.А.
Проверил: Крутский
Юрий Леонидович
Новосибирск
2009
Оглавление
Введение. 2
Аналитический обзор. 2
Часть I 4
Часть 2. Расчет поверхности теплообмена конденсатора наклонного типа. 17
Часть 3 (пересчет части 1) 30
Выводы: 43
Список используемой литературы: 44
Вытяжные трубы, по которым отводятся парогазовые смеси разных составов газов и концентраций пара, используются на предприятиях химической, целлюлозно-бумажной, пищевой и других отраслей промышленности. Вытяжная труба с парогазовым потоком является непременным элементом любой технологической установки для сжигания бытового мусора. Парогазовые выбросы, как правило, содержат пылевые частицы, щелочную (или кислую) влагу, а также серосодержащие примеси.
В работе анализируются режимы двухфазных потоков, возникающих в вытяжных трубках за счет частичной конденсации пара на стенках металлических вытяжных груб. Исключение выбросов, содержащих пыль, щелочную (или кислую) влагу, а также серосодержащих, - актуальнейшая задача.
Рассмотрим работу вытяжной трубы, используемой па некоторых предприятиях целлюлозно-бумажной промышленности.
Сульфатный способ варки целлюлозы ведет к значительным объемам газопылевых выбросов. До 80 % загрязняющих выбросов приходится на содорегенерационный котел (СРК) и его технологический узел - бак-растворитель плава [1...2]. Процесс растворения плава (солей натрия), температура которого часто превышает 900 с, происходит в растворе щелока с температурой 60...70°С, сопровождается микро- и макровзрывами [3...4].
Для уменьшения мощности тепловых взрывов плав при истечении из летки дробится острым паром и щелоком, струи которого на выходе из «кольцевой гребенки» направлены внутрь кольца [1...4;5].
Принципиальная схема растворения плава, применяемая на предприятиях, показана на рисунке В результате контакта плава и холодного шелока возникает дополнительное количество пара, содержащего щелочные капли и до 2 % пылевых частиц (в основном - карбонат натрия), от 5 до 45 % воздуха, сероводород и сернистый ангидрид (каждого около 5-10-3 ).
Рис. Принципиальная схема растворения плава: 1 - содорегенерационный котел: 2 -плав t= 900 С; 3 - летка; 4 - гребенка с острым паром для дробления струи плава,5 - капли плава: 6 - бак растворитель плава; 7 - нижняя часть вытяжной труби, 8 - пленка конденсатора; 9- верхняя часть вытяжной трубы; 10-парогазовый поток.
Удаление паровоздушных выбросов в атмосферу приводит к потерям химикатов и большого количества тепла, гак как их температура колеблется от 85 до 125 °С. В среднем количество выбросив из растворителя плава составляет 226 м3. На каждую тонну вырабатываемой целлюлозы. Основные параметры парогазовых потоков внутри трубы на разных комбинатах приведены в табл. 1.
Вытяжные трубы изготавливаются из нержавеющей стали с толщиной стенки 5...6 мм, имеют общую высоту 40...60 м и выступают над кровле» здания на высоту 5...6 м. Такая труба является конденсатором вертикального типа. Интенсивность теплопередачи и толщина пленки в этом конденсаторе практически полностью определяются условиями отвода тепла на внешней поверхности трубы. Условно такой конденсатор можно разделять на две неравные части. Первая относится к малой части трубы, которая выступает над кровлей здании. Охлаждение этой части трубы зависит от погодных условий не колеблется от отвода тепла при естественной конвекции до пленочного охлаждения в дождливое время года или при выпадении снега. Нижняя (большая) часть трубы находится под кровлей здания, всегда охлаждается воздухом при смешанной естественной и вынужденной конвекции. Вынужденная конвекция цехе возникает из-за работы вытяжной и приточной вентиляции.
Процесс движения парогазового потока в трубе происходит за счет самотяги и, следовательно, с большой точностью тепломассообмен в трубе можно считать протекающим при условии Р = const. Объемный расход парогазового потока по высоте трубы уменьшается по двум причинам: а) за счет частичной конденсации пара; б) за счет охлаждения паровоздушного потока и увеличения плотности воздуха. Однако расчеты показывают, что н первом приближении изменением этих параметров для нижней части трубы можно пренебречь, так как они не превышают 2 % от параметров смеси и на входе в трубу. По мере конденсации пара в трубе парциальное давление пара падает. Могут возникнуть условия, когда температура стенки внутри трубы приблизится к температуре насыщения при данном парциальном давлении. Процесс конденсации практически прекратится. Определить температуру стенки и температуру насыщения при данном парциальном давлении поможет решение задачи о теплопередаче для заданных исходных условий. Даже если в первом случае в верхней части трубы конденсация была практически невозможна, то во втором (пленочное охлаждение водой наружной поверхности) конденсация внутри трубы будет очень интенсивной. В последнем случае резко упадет tст трубы и снова появятся условия для интенсивной конденсации пара.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
