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

13745. История отечества. Тест. Вариант 13 128.5 KB
  Вариант №13 Часть 1 А1. Какое из названных событий произошло в XV в. 1 основание славяногреколатинской академии 2 церковнообрядовая реформа патриарха Никона 3 издание печатной книги Апостол ...
13746. История отечества. Тест. Вариант 14 120.5 KB
  Вариант №14 Часть 1 А1. В XIII в. произошло событие 1 сражение на реке Калке 3 Грюнвальдская битва 2 взятие Казани 4 Куликовская битва А2. Избранию царя из династии Романовых предшествовало с
13747. История отечества. Тест. Вариант 15 119.5 KB
  Вариант №15 Часть 1 А1. Земли Поволжья и волжский торговый путь в состав Русского государства вошли в 1 XIII в. 2 XIV в. 3 XVI в. 4 XVIII в. А2. Имена Григория Отрепьева и Марины Мнишек связанны с событи...
13748. Тести до ЗНО. Географія 4.98 MB
  Тести підготовлені групою вчителів які проходили курсову підготовку з 13 червня по 30 червня 2006р Час виконання 120 хвилин Інструкція Екзаменаційний тест складається з 50 тестових завдань різних рівнів. Правила виконання містяться на початку кожно...
13749. ГЕОГРАФІЯ Типові завдання 350.5 KB
  ГЕОГРАФІЯ Типові завдання Час виконання 120 хвилин Інструкція Екзаменаційний тест складається з 50 тестових завдань різних типів. Правила виконання містяться на початку кожного типу завдань. Відповідайте тільки після того як Ви уважно прочи...
13750. Искусство и власть 34 KB
  1. Искусство и власть. В развитии человеческой культуры постоянно прослеживается любопытная закономерность того как искусство часто использовалось для укрепления власти светской и религиозной. Благодаря произведениям искусства власть укрепляла свой...
13751. Искусство вокруг нас. Виды искусства 642 KB
  Вопрос 1. Искусство вокруг нас. Виды искусства. Искусство – часть духовной культуры человечества специфический род духовно практического освоения мира. К искусству относят разновидности человеческой деятельности объединяемые художественно – образными формами в
13752. Развитие дизайна и его значение в жизни современного общества 1.31 MB
  Развитие дизайна и его значение в жизни современного общества Формирование красивой и комфортной предметной среды всегда привлекало внимание людей. На рубеже ХIХ ХХ вв. вместе с развитием промышленного производст...
13753. Художественный образ – стиль – язык 2.33 MB
  Художественный образ – стиль – язык. У каждого времени свое лицо свой образ свои мелодии и ритмы. Когда мы видим величественные египетские пирамиды храм Василия Блаженного рассматриваем полотна Рембрандта Репина слушаем музыку Баха Моцарта Чайковского читаем...