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

50663. Исследование цепей согласования выходного усилителя мощности 816 KB
  Цель работы Освоение методики расчета и настройки по приборам цепей согласования усилителя мощности УМ. Схема принципиальная электрическая Расчет колебательной системы Экспериментальная часть 3 6 9 12 15 18 21 24 27 17 16. При определенном значении достигают максимального значения которое соответствует критическому режиму работы транзистора. При настройке в резонанс достигается минимальное значение и максимальные значения и .
50664. Метод последовательного анализа при испытании на надежность 86.5 KB
  В качестве результатов испытаний приведены статистика отказов и графики зависимости отказов от времени: 1я реализация № отказа Время отказа 1 305 2 683 ИСПЫТАНИЕ ЗАВЕРШЕНО Граница браковки: 52. 1 Зависимость числа отказов от времени для 1 реализации 2я реализация № отказа Время отказа 1 311 2 377 3 693 ИСПЫТАНИЕ ЗАВЕРШЕНО Граница браковки: 52. 2 ...
50665. Релігія в світовому культурно-історичному просторі 103.5 KB
  Світові релігії в культурно-історичному просторі. Естетичні канони й етична програма буддизму. Етико-естетичні концепції християнства. Естетичний вимір Корану як священної книги ісламу. Особливості мусульманського мистецтва...
50666. Частотные модуляторы 195 KB
  Схема принципиальная электрическая ЧМ автогенератора с варикапом Схема принципиальная электрическая ЧМ автогенератора с реактивным транзистором Расчет Экспериментальная часть Выводы В ходе лабораторной работы были исследованы частотно-модулированные колебания в ЧМ автогенераторе с варикапом и реактивным транзистором. В схеме с варикапом видно что: Уходит значение центральной частоты.
50667. Исследование компенсационных стабилизаторов напряжения 831 KB
  Входное напряжение при номинальном рабочем режиме схемы: Выходное напряжение при номинальном рабочем режиме схемы: Увеличенное входное напряжение: Выходное напряжение при увеличенном входном напряжении: Измерение выходного сопротивления Выходное напряжение стабилизатора с нагрузкой...
50668. Изучение методов структурного резервирования 96.5 KB
  Возможные типы резервирования: Общее нагруженное резервирование. Поэлементное нагруженное резервирование. Общее резервирование замещением. Поэлементное резервирование замещением.
50670. Измерение коэффициента ошибок в цифровых каналах телекоммуникационных систем 186 KB
  Цель работы Ознакомление с приборами методами и схемами измерений коэффициента ошибок в цифровых каналах телекоммуникационных систем; методами оценки качества цифровой модуляции с использованием глазковых диаграмм и диаграмм рассеяния. Экспериментальная часть Измерение коэффициента ошибок на выходе канала передачи информации. Отношение сигнал шум 5 6 7 9 11 15 Число ошибок 54320 50290 56350 57420 35240 1 Общее число принятых бит 111700 106100 123800 148900 102800 466000 Коэффициент ошибок 0.
50671. Изучение законов динамики вращательного движения твёрдого тела вокруг неподвижной оси на маятнике Овербека 292.5 KB
  В этой модели считается что трение в оси неподвижного блока отсутствует этот блок невесом а момент сил трения в оси блока с крестовиной не зависит от угловой скорости вращения В этих условиях ускорение груза массой m постоянно на всём отрезке движения H. Тогда рассмотрим систему состоящую из блока 1 с моментом инерции который может вращаться вокруг неподвижной горизонтальной оси и блока 2 с моментом инерции вращающегося вокруг оси . Запишем основное уравнение динамики вращательного движения для каждого блока учитывая что...