摘 要

印染污水是工业生产过程中排出的含大量碱性物质的污水，其直接排放对环境污染严重，目前污水的处理已成为当今的研究热点，合理的处理污水会有效的节约企业和国家的资源。因此，对污水进行无害化、减量化的处理是当前的重要问题。

本文设计了一套年处理量为30w吨的含碱污水三效水平管蒸发系统，确定了多循环蒸发工艺流程，并进行结构设计，得到蒸发器、预热器、冷凝器以及分离室的结构尺寸，得到：在确保有效温差为t=55.4时，该蒸发面积A₁=356㎡, A₂=364㎡, A₃=374㎡, 运用等面积法确定了每效A=365㎡,蒸发室换热管采用的0Cr18Ni9钢管,管束采用正三角形排列，换热管根数为417根，管心距采用70mm,并在气液进料合理的状况下设计了进料预热器、冷凝器、分离室。根据GB150-2011、 GB/T151-2014等标准提出设计、制造等技术要求，运用sw6软件对蒸发器进行了一系列的强度计算，包括对管板、管箱、封头等一系列部件的校核，共完成6张A1图纸。

从材料、加工、设备的成本以及人员工资所需工程安装费用进行评估，得出经过7年可以回收成本。

关键词：印染污水 水平管蒸发器 三效 结构设计

Abstract

Dyeing and dyeing wastewater is a kind of sewage containing a large amount of alkaline substances discharged from the industrial production process. The direct discharge is serious to the environment. At present, the treatment of sewage has become a hotspot in today's research. The reasonable treatment of sewage will effectively save the resources of enterprises and the country. Therefore, the harmless treatment of sewage, reduction of the treatment is the current important issue.

A set of three-effect horizontal evaporator system with annual handling capacity of 30wt is designed. The process of multi-cycle evaporation is determined and the structure is designed to obtain the structure of evaporator, preheater, condenser and separation chamber Size, to obtain: to ensure that the effective temperature difference of t = 55.4, the evaporation area A1 = 356 ㎡, A2 = 364 ㎡, A3 = 374 ㎡, the use of equal area method to determine the effect of A = 365 ㎡, The 0Cr18Ni9 steel pipe is adopted, and the tube bundle is arranged in a regular triangle. The number of heat transfer tubes is 417, and the pipe center is 70mm, and the feed preheater, condenser and separation chamber are designed under the condition of gas and liquid feed. According to GB150-2011, GB / T151-2014 and other standards of design, manufacturing and other technical requirements, the use of sw6 software on the evaporator for a series of strength calculations, including the tube sheet, tube, head and a series of components check , Completed a total of six A1 drawings.

From the material, processing, equipment costs and staff salaries required to install the cost of the project to assess, after 7 years can be recovered costs.

Key words: Printing and dyeing with alkali sewage Horizontal tube evaporator Process flow Structural design

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 引言 1

1.1 蒸发器分类及发展状况 1

1.2 蒸发器结构介绍 1

1.3 设计内容 1

第二章 三效水平管蒸发工艺计算 2

2.1印染含碱污水蒸发工艺计算 2

2.1.1蒸发工艺计算已知条件 2

2.1.2各效由于溶液沸点而引起的温度差损失 4

2.1.3加热蒸汽消耗量和各效蒸发水量的初步计算 5

2.1.4估算蒸发器的传热面积^[7-15] 6

2.1.5重新分配各效的有效温差 7

2.1.6计算所需传热的面积 9

2.2本章小结 11

第三章 三效水平管蒸发器结构设计 12

3.1三效水平管蒸发器主体结构设计 12

3.1.1蒸发器换热管的管数确定 12

3.1.2 管的排列方式及壳体内径尺寸 13

3.1.3确定蒸发器的管板直径 13

3.1.4 换热器的封头的尺寸选择 13

3.1.5接口管尺寸的计算^[22-24] 14

3.2预热器设计 16

3.3分离室设计 18

3.4冷凝器的设计 19

3.4.1筒体计算 19

3.4.3封头 19

3.5 蒸发器布液装置设计 21

3.6附属设备的选型 21

3.7 本章小结 21

第四章蒸发器蒸发装置强度校核 22

4.1蒸发器筒体的强度校核 22

4.1.1蒸发器壳体校核计算 22

4.1.2 封头校核 23

4.1.3管板校核 23

4.1.4开孔补强校核 23

4.2本章小结 23

第五章 经济评价 24

第六章 总结与展望 25

致谢 26

参考文献 27

附录 30

第一章 引言

1.1 蒸发器分类及发展状况

工业蒸发即将含有不会发溶质加热沸腾，使其中的挥发性溶剂部分汽化而将溶液浓缩的过程，目前工业上的蒸发设备约有六十余种，膜式蒸发器在其中就占了很大的地位，在日新月异的今天，蒸发器的形式与结构也在随着社会的进步而更新。

膜式蒸发器分为列管式、旋转式、板式及旋液式膜式蒸发器，而在列管式膜式蒸发器中又分为升膜式、降膜式以及升-降膜式蒸发器。

1.2 蒸发器结构介绍

膜式蒸发器的主要工作原理是其成膜器将液体处理成膜，提高其蒸发处理过程的效率。通过蒸发室只需要一次浓缩，便可达到需要的蒸发浓度。

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