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

18750. Система социального обеспечения молодых семей 21.06 KB
  Система социального обеспечения молодых семей. Социальные проблемы молодой семьи. Социальное обеспечение как технология работы с молодой семьей. Виды и порядок социального обеспечения в связи с отцовством материнством и детством. Учреждения социального обслуживания...
18751. Формы работы с молодой семьей 27.13 KB
  Формы работы с молодой семьей. Информационная методическая медикосоциальная социальнопедагогическая реабилитационная и другие виды работы с молодой семьей. Вся социальная работа с молодыми семьями проводится в основном через территориальные службы социальной
18752. Теоретические и практические аспекты организации досуга молодежи 23.86 KB
  Теоретические и практические аспекты организации досуга молодежи. Досуг молодежи как проблема и как ценность определение теории досуга свободное время и досуг – соотнесение понятий формы организованного и неорганизованного досуга формы организации досуга на лично...
18753. ФЦП «Жилище» как механизм решения жилищных проблем молодой семьи 17.28 KB
  ФЦП Жилище как механизм решения жилищных проблем молодой семьи. Нацпроект Доступное и комфортное жилье гражданам России. Жилищные проблемы молодых семей и механизмы её решения. ФЦП Жилище как механизм решения жилищных проблем. Ипотечное кредитование как инструм
18754. Молодёжная субкультура 26.26 KB
  Молодёжная субкультура. Классификации молодежных субкультур по различным основаниям.Условия жизни в большом городе создают предпосылки для объединения молодёжи в разнообразные группы движения являющиеся фактором сплочения формирующие коллективное сознание в эт
18755. Характеристики молодежной субкультуры 29.86 KB
  Характеристики молодежной субкультуры. Субкультура от лат. sub под и культура совокупность специфических социальнопсихологических признаков норм ценностей стереотипов вкусов и т. п. влияющих на стиль жизни и мышления определённых номинальных и реальных групп
18756. Система работы с молодежью, оказавшейся в трудной жизненной ситуации (ТЖС) 21.4 KB
  Система работы с молодежью оказавшейся в трудной жизненной ситуации ТЖС. Понятие и сущность ТЖС. Особенности молодёжи оказавшейся в ТЖС. Технологии социальной работы с молодежью оказавшейся в ТЖС. Типы и виды учреждений и организаций работающих с подростками и молод...
18757. Система социального обслуживания молодежи 22.33 KB
  Система социального обслуживания молодежи. Понятие и сущность социального обеспечения социального обслуживания социальной защиты и социальной работы. Закон о социальном обслуживании населения 1995 г. Социальные гарантии и минимальные социальные стандарты. Особенно
18758. Технологии социальной работы с молодежью 22.48 KB
  Технологии социальной работы с молодежью. Определение сущность классификации сфера воздействия. Технологии адаптации реабилитации диагностики профилактики определение специфика сущность целевая аудитория примеры реализации. Определение сущность классиф...