СОДЕРЖАНИЕ
Введение .
ГЛАВА I. Состояние вопроса конструирования распредели
тельных устройств.
1.1. Толщина пленки как фактор,определяющий эффективность аппаратов пленочного типа.
1.2. Анализ существующих конструкций пленкообразователей
1.2.1. Переливные распределительные устройства
1.2.2. Щелевые распределительные устройства.
1.2.3. Струйные и разбрызгивающие распределители
1.3. Распределение жидкости по сечению
аппарата
1.3.1. Особенности конструкций распределительных устройств.
1.3.2. Особенности течения жидкости при тангенциальном вводе в каналы с постоянным и переменным сечением
ГЛАВА П. Теоретическое описание течения жидкости в
распределительном устройстве
2.1. Течение жидкости в спиральном канале
2.1.1. Изменение скорости по длине канала.
2.1.2. Изменение расхода по длине канала
2.1.3. Определение радиуса образующей спирально изогнутой поверхности канала
2.1.4. Расчет поперечного сечения спирального
канала с учетом сил трения.
2.2. Влияние геометрии распределительного устройства на равномерность распределения жидкости го греющим трубкам.
ГЛАВА 3. Объекты исследования,оборудование и методы
исследований.
3.1. Описание опытной установки
3.2. Конструктивные особенности исследуемых распределительных устройств.
3.2.1. Распределительное устройство с боковым
вводом жидкости.
3.2.2. Распределительное устройство о центральным вводом жидкости.
3.2.3. Распределительное устройство о тангенциальным вводом жидкости.
3.3. Контрольноизмерительные приборы и методы измерений.
3.4. Методика проведения опытов.
ГЛАВА 4. Экспериментальная часть.
4.1. Результаты экспериментальной работы.
Обсуждение, выводы 9
4.1.Г. Опытные данные го изучению влияния конструкции прижимной тарелки на равномерность распределения жидкости го трубкам.
4.1.2. Влияние вязкости жидкости на распределение
ее по сечению аппарата
4.1.3. Влияние конструкции подводящего устройства на равномерность распределения жидкости го сечению аппарата
4.1.4. Влияние относительных переменных на распределение жидкости в устройствах
с тангенциальным вводом
4.1.5. Влияние угла входа в спираль на распределение жидкости по трубкам . III
4.1.6. Распределение жидкости по радиусу от центра к периферии Ш
4.2. Обработка результатов экспериментов ИЗ
4.2.1. Исследование закона распределения жидкости по трубкам. ИЗ
4.2.2. Определение регрессионной зависимости.
4.2.3. Оптимизация функции
ГЛАВА 5. Практическое использование результатов исследований .
5.1. Методика расчета распределительных устройств аппаратов со стекающей пленкой.
5.2. Использование предложенного метода расчета при проектировании кипятильников ректификационных колонн
5.3. Разработка технической документации на испарители со стекающей пленкой
5.4. Внедрение в промышленность аппаратов
со стекающей пленкой
5.5. Другие применения распределительного устройства спирального типа в разработ ках аппаратов химической технологии
Выводы.
Литература.
Приложения
1. Результаты испытаний распределительных устройств на экспериментальном стенде .
2. Акты внедрения испарителей со стекающей пленкой
в промышленность
ВВЕДЕНИЕ
ХХУ1 съезд КПСС в Основных направлениях развития народного хозяйства СССР на годы и на период до года указал нанеобходимость ускорения темпов научнотехнического про гресса как решающего условия повышения эффективности общественного производства и улучшения качества продукции.
В й пятилетке развитие науки и техники должно быть еще в большей мере подчинено решению экономических и социальных задач советского народа,повышению эффективности общественного производства.
Исходя из этого,на основе использования достижений науки и техники необходимо в оптимальных пределах повышать единичные мощности машин и оборудования при одновременном уменьшении их габаритов и металлоемкости.
Основными направлениями развития химической.нефтеперераба тывающей, нефтехимической и других отраслей промышленности яв ляются дальнейшее укрупнение установок и комбинирование технологических процессов в сочетании с интенсификацией и повышением удельной производительности оборудования,создание химикотехно логических процессов получения новых веществ с заданными свойствами.
В связи с решением задач повышения производительности и экономичности установок, улучшения качества готовой продукции представляет интерес изучение пленочных выпарных аппаратов, так как большинство технологических процессов протекает в тонких жидкостных слоях, имеющих незначительное термическое и диффузионное сопротивление.
Пленочные аппараты перспективны для выпаривания термолабильных растворов,так как в них уменьшаются объем жидкости и время
тепловой обработки. При переработке термонестойких веществ показателем опасности их термического разложении служит величина
ГЬ 1д Рг. I.
Зная величину I И и давление Р в аппарате.можно найти предельно допустимое время пребывания жидкости на теплообменной поверхности ТЬ
Анализ работы аппаратов для обработки термолабильных мате риалов показал,что время контакта жидкости с поверхностью нагрева составляет менее минуты 2 .что сохраняет качество обраба тываемых материалов и позволяет применять пленочные аппараты в установках для концентрирования глюкозы, дрожжей, солодового экстракта 3 ,в пищевой и молочной промышленности 4,5 .
Однако технологическое оформление пленочных процессов вызывает специфические затруднения,связанные в основном с необходимостью создания равномерно распределенного жидкостного слоя как по периметру нагревательной трубки,так и в целом по сечению аппарата.
Абсолютное большинство существующих распределительных уст ройств разработано конструкторами на основе эксплуатационных данных и по интуитивным соображениям.
Между тем, распределение жидкости по сечению аппарата и процессы .протекающие в трубках,целиком подчиняются принципам симметрии 6 и законам термодинамики необратимых процессов 7.
Большое количество разных способов пленкообразоваяия ука зывает на значительную работу,проведенную инженерами при реше нии вопросов,связанных с пленочным течением.
Для большинства аппаратов со стекающей пленкой большое зта
чение имеют равномерное распределение жидкости по рабочей поверхности и повышение интенсивности теплообмена 8 .
Несмотря на указанные преимущества,широкое внедрение в про мышленность пленочных аппаратов задерживается изза того,что не найдено достаточно надежное и универсальное распределительное устройство, обеспечивающее распределение жидкости по сечению аппарата.
При конструировании аппаратов с пленочным течением для улучшения равномерности распределения жидкости го рабочей поверхности необходимо уделять особое внимание подводу жидкости и комби нациям различных способов пленкообразования 9 .
Так как равномерность распределения жидкости по сечению ап парата является одним из основных показателей .характеризующих эффективность пленочных аппаратов,создание устройств.обеспечивающих равномерное распределение жидкости по сечению аппарата яв ляется одной из важных задач конструирования аппаратов со стекающей пленкой.
Актуальность
- Київ+380960830922