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

17486. Вивчення способів адресації даних мікропроцесором i8086 і їх використання при пересиланні даних 47 KB
  Лабораторна робота №1 З дисципліни СП та ОС Мета: Вивчення способів адресації даних мікропроцесором i8086 і їх використання при пересиланні даних. Теоретичні відомості: Мікропроцесор вибирає один з семи режимів адресації за значенням поля режиму команди: регіс
17487. Формати і правила роботи з командами передачі керування, умовних і безумовних переходів, порівняння мікропроцесора i8086 41.09 KB
  Лабораторна робота №5 З дисципліни СПіОС на тему: Формати і правила роботи з командами передачі керування умовних і безумовних переходів порівняння мікропроцесора i8086 Мета: Ознайомитись з правилами роботи команд передачі керування умовних і безумовних пере
17488. Формати і правила роботи з командами множення і ділення мікропроцесора i8086 38.43 KB
  Лабораторна робота №3 З дисципліни СПіОС на тему Формати і правила роботи з командами множення і ділення мікропроцесора i8086 Мета: Ознайомитись з основними форматами і правилами роботи з командами множення і ділення мікропроцесора i8086. Вивчити основні відомості ...
17489. Формати і правила роботи з командами маніпулювання бітами мікропроцесора i8086 38.76 KB
  Лабораторна робота №4 З дисципліни СПіОС на тему Формати і правила роботи з командами маніпулювання бітами мікропроцесора i8086 Мета: Ознайомитись з основними форматами і правилами роботи з командами маніпулювання бітами мікропроцесора i8086. Вивчити основні відом
17490. Изучение процесса прокольной прокатки 220.5 KB
  Цель работы: изучить устройство прокатного стана условия захвата заготовки валками; рассчитать основные величины деформации при прокатке; определить опережение и угол захвата. Краткие теоретические сведения Прокатка заключается в обжатии заготовки между вращаю...
17491. Складання комплексного документа в текстовому редакторі Word 979 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 1 Складання комплексного документа в текстовому редакторі Word Мета роботи: навчитися складати комплексний документ в текстовому редакторі Word: набирати та редагувати текст створювати та змінювати таблиці використовувати таблиці для обчислення дан...
17492. Побудова графіків в редакторі Excel 437.5 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 2 Побудова графіків в редакторі Excel Мета роботи: навчитися користуватися таблицями для обчислення даних редагувати таблиці створювати графіки на основі таблиць даних прогнозувати дані. Загальні положення побудови графіка за числовими даними
17493. Методи наближеного розв’язання рівнянь в редакторі Excel 364.5 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 3 Методи наближеного розвязання рівнянь в редакторі Excel Мета роботи: навчитися знаходити корені рівняння за допомогою редактора Excel визначати точність знайденого розвязку. Загальні положення про корені рівняння та точність знайденого розвяз
17494. Використання логічних операторів в редакторі Excel для пошуку рішень 505.5 KB
  ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 4 Використання логічних операторів в редакторі Excel для пошуку рішень Мета роботи: навчитися користуватися логічними операторами для пошуку правильних рішень логічних задач. Загальні положення про використання логічних операторів В таблиці 1 н