88198

Процессы и аппараты пищевых производств

Курсовая

Кулинария и общественное питание

В однокорпусный выпарной аппарат поступает свежий раствор в количестве с начальной концентрацией сухих веществ, при температуре. Конечная концентрация сухих веществ упаренного раствора. Обогрев аппарата осуществляется насыщенным паром с давлением, коэффициент теплопередачи от пара к раствору...

Русский

2015-04-27

100.51 KB

1 чел.

ФИЛИАЛ ФЕДЕРАЛЬНОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО БЮДЖЕТНОГО

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

«МОСКОВСКИЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ»

в г. СМОЛЕНСКЕ

Кафедра технологических машин и оборудования

Расчетное задание по курсу:

«Процессы и аппараты пищевых производств»

Студент: Шмелева М.В.

Группа: ПИ-10

Вариант:25

Преподаватель: Синявский Ю.В.

Смоленск 2014

Задание

Расчёт основных параметров выпарной установки

    В однокорпусный выпарной аппарат поступает свежий раствор в количестве с начальной концентрацией сухих веществ , при температуре . Конечная концентрация сухих веществ упаренного раствора . Обогрев аппарата осуществляется насыщенным паром с давлением , коэффициент теплопередачи от пара к раствору , давление в надрастворном пространстве в аппарате .

     Требуется определить поверхность нагрева аппарата , выполнить расчет барометрического конденсатора.

Решение

    Запишем уравнения материального баланса

, - массовые расходы начального (исходного) раствора и конечного

                  (упаренного) раствора, ;

, - массовые доли растворенного вещества в начальном и конечном

              растворе;

- массовый расход выпариваемой воды, .

    Выразим массовый расход выпариваемой воды

    Подставим исходные данные и найдем количество выпариваемой воды:

 

    Запишем уравнение теплового баланса выпарного аппарата:

- расход теплоты на выпаривание, ;

, - удельная теплоёмкость начального (исходного) и конечного

      (упаренного) раствора, ;

, - температура начального раствора на входе его в аппарат и конечного

       раствора на выходе его из аппарата, ;

- удельная энтальпия вторичного пара на выходе его из аппарата, ;

 - расход теплоты на компенсацию потерь в окружающую среду, .

    Выразим расход теплоты на выпаривание

температура кипения раствора:

    Найдём удельную теплоёмкость воды по таблице при температуре кипения раствора  .

 

    

    Найдём площадь поверхности нагрева

- расход теплоты на выпаривание,;

- коэффициент полезного действия нагревателя;

- коэффициент теплопередачи от пара к раствору;

- средняя движущая сила процесса теплопередачи.

    Средняя движущая сила определится как:

.

    Подставляя полученное значение и исходные данные, посчитаем площадь поверхности нагрева:

 

РАСЧЕТ БАРОМЕТРИЧЕСКОГО КОНДЕНСАТОРА

Принимаем начальную температуру воды поступающую в барометрический конденсатор tвн = 20 С. Ее расход может быть выражен из уравнения теплового баланса:

где hк = 2550 кДж/кг – энтальпия пара в конденсаторе, определяемая при давлении P0=0,04 МПа;

      tвых — температура воды на выходе из конденсатора. С целью обеспечения максимальной эффективности конденсации, ее температура на 3 С меньше, чем температура пара, то есть tвых=99 С.

Расчет дает: Gв= 12 кг/с.

Диаметр барометрического конденсатора определяется с учетом рекомендованной скорости движения в нем пара по формуле:

,

где п = 0,96 кг/м3 – плотность пара в конденсаторе;

      vп = 10 м/с – скорость пара в конденсаторе.

Расчет дает: dк=0,77 м.  Фактический диаметр конденсатора примем равным 800 мм.

Диаметр барометрической трубы может быть определен по формуле:

где wконд=0,75 м/с — рекомендуемая скорость воды в барометрической трубе.

Расчет дает: dтр=0,1 м. Фактический диаметр трубы примем равным 100 мм.

Высота барометрической трубы вычисляется из уравнения:

,

где  В = 80 кПа – вакуум в барометрическом конденсаторе;

       - сумма местных сопротивлений;

     vв – скорость воды в барометрической трубе, определяемая по фактическому диаметру как

Расчет дает для фактической скорости воды значение vв=1,34 м/с

Потери на местных сопротивления учитывают потери на входе в трубу ξвх=0,5 и потери на выходе из трубы в барометрический колодец  ξвых=1.

Коэффициент потерь на трение по длине трубы λ примем равным 0,025.

Тогда высота барометрической трубы будет равна: H=9 м

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы над курсовым проектом была составлена технологическая схема процесса выпаривания раствора   с параметрами, заданными техническим заданием.

В ходе выполнения расчетов были определены: 

 Площадь поверхности теплообмена выпарного аппарата Fап=160 м2

 Диаметр барометрического конденсатора dк=800 мм

 Диаметр барометрической трубы конденсатора dтр=100 мм

 Высота барометрической трубы H=9 м.

  ПРИЛОЖЕНИЕ


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

49540. Интегрирующий привод для электромеханических вычислительных устройств 476 KB
  Принцип работы системы. При поступлении на вход системы задающего воздействия двигатель приходит во вращение. В результате разбиения САР на звенья направленного действия и получения математического описания звеньев составляется структурная схема системы...
49541. Следящая система управления зеркалом телескопа 7.75 MB
  Специалист в области автоматики должен уметь проанализировать работу системы и обеспечить ее коррекцию таким образом чтобы САР удовлетворяла всем предъявленным к ней условиям устойчивости и качества регулирования. Задачей данной курсовой работы является введение в основы проектирования системы автоматического регулирования. Если показатели качества и устойчивости не будут удовлетворять заданным то необходимо обеспечить коррекцию системы. Если в скорректированной САР показатели качества регулирования и устойчивости будут удовлетворять...
49542. Воспитание скоростно-силовых способностей у бегунов на короткие дистанции 17-18 лет в подготовительном периоде 58.45 KB
  Подготовка бегуна на короткие дистанции - многогранный и сложный педагогический процесс. Достижение высоких спортивных результатов в легкой атлетике во многом обусловлено оптимальным уровнем скоростно-силовой подготовленности, поэтому рациональное построение соотношения специальной физической подготовки
49544. Проект системы автоматического регулирования (САР) частоты вращения двигателя постоянного тока 8.87 MB
  При дальнейшем анализе системы второстепенными возмущениями будем пренебрегать. Принцип работы системы. Рассматриваемая САР относится к системам с последовательной коррекцией так как корректирующее устройство включается последовательно со звеньями системы. Передаточные функции системы.
49548. РАКИ ОТДЕЛЬНЫХ ОРГАНОВ (лёгкого, желудка, молочной железы, шейки и тела матки) 4.81 MB
  В настоящем учебно-методическом пособии рассмотрены вопросы патологической анатомии рака пяти локализаций – лёгкого, желудка, молочной железы, шейки и тела матки, соответственно теме практического занятия.