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

8398. Чайное чувство. Особенности выращивания и разновидности чая в Китае 380 KB
  Чайное чувство. Содержание: Введение. Часть. От земли к небу. Растение чай. Виды китайского чая. Чай и вода. О пользе чая. Атмосфера чая: природа, образы и творения рук человеческих. Приготовление чая. Технич...
8399. История литературы Китая 121.41 KB
  История литературы Китая Литература Китая и вэнь Литературное творчество осмыслялось в Китае в рамках архаико-религиозных воззрений на вэнь и натурфилософских представлений, вэнь - это словесный узор. Исходная семантика вэнь - пиктограмма, и...
8400. Индия, Пакистан, Китай после Второй мировой войны 45 KB
  Индия, Пакистан, Китай после Второй мировой войны Завоевание Индией независимости. Развитие Индии и Пакистана. После окончания Второй мировой войны Индия переживала подъем национально-освободительного движения. Английские власти, стараясь у...
8401. Турция, Китай, Индия, Япония 40 KB
  Турция, Китай, Индия, Япония В колониях и зависимых странах под влиянием революционных событий в России все шире разворачивалась борьба за национальную независимость. В ходе этой борьбы ставились вопросы не только освобождения, но и обновления об...
8402. Китай в ХХ веке 55 KB
  Китай в ХХ веке. Версальский мирный договор 1919г., санкционировавший право Японии на германские владения в Шаньдуне, вызвал волну возмущения в Китае, надеявшимся стать союзником для держав Антанты в 1-й мировой войне. 4 мая 1919г....
8403. Периодизация истории и культуры Древнего Китая 196.5 KB
  Периодизация истории и культуры Древнего Китая Древнейший период - V - III тыс. до н.э. Период Шань-Инь - сер. II тыс. до н.э. (XVI - XI вв. до н.э.), I китайское государство Периоды Чжоу и Чжаньго XI...
8404. Современный Китай: тенденции развития экономики и политики. 119.5 KB
  Современный Китай: тенденции развития экономики и политики. Борьба за реформы и перестановки в КПК. Основные аспекты политической и экономической безопасности КНР. Китай, несмотря на его гигантские успехи в развитии экономики, - остается...
8405. Китайская система менеджмента 1 MB
  Китайская система менеджмента Общая информация о Китае. До недавних пор американские компании переводили свои производственные мощности в Китай и нанимали китайцев для выполнения низкооплачиваемой работы. Теперь ситуация начинает меняться. Китайская...
8406. Древний Китай 64.5 KB
  Древний Китай История Древнего Китая делится на четыре периода, связанных с проявлением определенной династии: 1) Шан (Инь) - XVIII-XII вв. до н.э. 2) Чжоу - 12 в. до н.э. - 221 г. до н.э. 3) Цинь - 221 г. до н.э. - 207 г. до н.э. 4) Хань - 206 г...