Реферат: Проект трехкорпусной выпарной установки для концентрирования Gн=4,2 кг/с цельного молока
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
УНИВЕРСИТЕТ
НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ
И ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ
КАФЕДРА
ПРОЦЕССОВ И
АППАРАТОВ
ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
к курсовому
проекту по
процессам и
аппаратам
Проектировал
студент
____ 231группы ____________________
_______________Громцев
Павел Сергеевич_________
_________________17
апреля 2003 года_________________
_______________Жариков
Алексей Николаевич
_______________
«___»
________________________________________________
ВЫПАРИВАНИЕ
– это процесс
концентрирования
растворов
нелетучих
веществ путем
удаления жидкого
летучего растворителя
в виде паров.
В пищевой
промышленности
жидкие смеси,
концентрирование
которых осуществляется
выпариванием,
отличаются
большим разнообразием
как физических
параметров
(вязкость, плотность,
температура
кипения, величина
критического
теплового
потока и др.),
так и других
характеристик
(кристаллизующиеся,
пенящиеся,
нетермостойкие
растворы и
др.). Свойства
смесей определяют
основные требования
к условиям
проведения
процесса
(вакуум-выпаривание,
прямо- и противоточные,
одно- и многокорпусные
выпарные установки),
а также к конструкциям
выпарных аппаратов.
Исходный
разбавленный
раствор (молоко)
из промежуточной
емкости центробежным
насосом подается
в теплообменник
(где подогревается
до температуры,
близкой к температуре
кипения), а затем
в первый корпус
выпарной установки.
Предварительный
подогрев повышает
интенсивность
кипения в выпарном
аппарате.
Первый
корпус обогревается
свежим водяным
паром. Вторичный
пар, образующийся
при концентрировании
раствора в
первом корпусе,
направляется
в качестве
греющего во
второй корпус.
Сюда же поступает
частично
сконцентрированный
раствор из 1-го
корпуса. Аналогично
третий корпус
обогревается
вторичным паром
второго и в нем
производится
концентрирование
раствора,
поступившего
из второго
корпуса.
Самопроизвольный
переток раствора
и вторичного
пара в следующие
корпуса возможен
благодаря
общему перепаду
давлений,
возникающему
в результате
создания вакуума
конденсацией
вторичного
пара последнего
корпуса в
барометрическом
конденсаторе
смешения (где
заданное давление
поддерживается
подачей охлаждающей
воды и отсосом
неконденсирующихся
газов вакуум-насосом).
Смесь охлаждающей
воды и конденсата
выводится из
конденсатора
при помощи
барометрической
трубы с гидрозатвором.
Образующийся
в третьем корпусе
концентрированный
раствор подается
в промежуточную
емкость упаренного
раствора.
Конденсат
греющих паров
из выпарных
аппаратов
выводится с
помощью
конденсатоотводчиков.
Спроектировать
трехкорпусную
выпарную установку
для концентрирования
Gн=4,2 кг/с
цельного молока
от начальной
концентрации
Xн=11% до конечной
обогрев
производится
насыщенным
водяным паром
давлением;Pг1=107,8кПА
давление
в барометрическом
конденсаторе;Pбк=18,2
кПА
выпарной
аппарат – тип
3, исполнение
1 (с наружной
циркуляционной
трубой);
взаимное
направление
пара и раствора
– прямоток;
1 .
Определение
поверхности
теплопередачи
выпарных аппаратов
Поверхность
теплопередачи
каждого корпуса
выпарной установки
определяют
по основному
уравнению
теплопередачи:F=Q/(K*Vtn)
Для
определения
тепловых нагрузок
Q, коэффициентов
теплопередачи
K и полезных
разностей
температур
Vtn необходимо
знать распределение
упариваемой
воды, концентрации
растворов и
их температур
кипения по
корпусам. Эти
величины находят
методом последовательных
приближений.
Производительность
установки по
выпариваемой
воде определяют
из уравнения
материального
баланса:W=Gн*(1-Xн/Xк)=4,2*(1-11/53)=3,33
кг/с
Принимаем,
на основании
практических
данных:
X1=Gн*Xн/(Gн-w1)=4,2*0,11/(4,2-1,58)=0,176=17,6%
Xк=X2=
Gн*Xн/(Gн-w1-w2)=4,2*0,11/(4,2-1,58-1,74)=0,53=53%
Pг2=
Pг1- Vpоб/2=107,8-89,6/2=63кПа.
По давления
паров находим
их температуры
и энтальпии:
Температура
кипения молока
в корпусе отличается
от температуры
греющего пара
в последующем
корпусе на
сумму температурных
потерь {V
от температурной
(V'), гидростатической
(V'') и гидродинамической
(V''') депрессий
({V=V'+V''+V''').
Гидродинамическая
депрессия
обусловлена
потерей давления
пара на преодоление
гидравлических
сопротивлений
трубопроводов
при переходе
из корпуса в
корпус.
Примем
V'''=1, тогда
температуры
вторичных
паров:
По
температурам
вторичных паров
определим их
давления и
теплоты парообразования:
Pвп1=65кПа;
Pвп2=19,05кПа;
r1=2287,6 Дж/кг;
r2=2360,1 Дж/кг
Поверхность
теплоотдачи
1-го корпуса
(ориентировочно):
Fор1=Q/q=w1*r1/q=1,58*2287,6*10^3/40000=90,36
м^2. q=40000 Вт/м^2.
Fор2=Q/q=w2*r2/q=1,74*2360,1*10^3/40000=102,66
м^2
Примем
высоту кипятильных
труб Н = 4 м.
Определяем
плотность
молока при
температуре
15 о С:
a1=Xн+X1=(11+17,6)/2=14,3%;
a2=X1+X2=(17,6+53)/2=35,3%
=10*[1,42*a1+(100-a1)]=10[1,42*14,3+(100-14,3)]=1060,0
кг/м^3
[1,42*a2+(100-a2)]=10[1,42*35,3+(100-35,3)]=1148,3
кг/м^3
Давления
в среднем слое
кипятильных
труб корпусов:
P1ср=
Pвп1+ g*H*(1- )=65+1060*9,8*4(1-0,5)=85,77
кПа.
P2ср=
Pвп2+ g*H*(1- )=19,05+1148,3*9,8*4(1-0,5)=41,55
кПа.
По давления
паров находим
их температуры
кипения:
Определим
гидростатическую
депрессию по
корпусам:
Температурную
депрессию
определим по
формуле:
Температуры
кипения растворов
в корпусах:
tк1=tг2+V'1+V''1+
V'''=88+0,76+6+1=96 о С
tк2=tбк+V'2+V''2+
V'''=59+1,96+14+1=76 о С
Проверяем
общую полезную
разность температур:
{Vtп1=tг1-tбк-({V'+{V''+{V''')=102-58-(2,72+20+2)=19,28
о С
Расход
греющего пара
в 1-ый корпус,
производительность
каждого корпуса
по выпаренной
воде и тепловые
нагрузки по
корпусам определим
путем совместного
решения уравнений
тепловых балансов
по корпусам
и уравнения
баланса по воде
для всей установки:
Q1=m*c*(tк1-tпр)+w1*r1;
tк=tг1-
(2-3 о С);
m*c*(tк1-tпр)+w1*r1=
D*(Iгр1-cк*tк);
4,2*4000*(96-76)+1,58*2287,6=D*(2679-4180*100);
D1=(4,2*4*(96-76)+1,58*2287,6)/
(2679-4,18*100)=1,75кг/с
Q2=D2*(Iвп1-cк*tк);
tк=tвп1-
(2-3 о С);
Q2=w2*rвп1-mпр*cпр
(tк1-tк2)/r
(при tк2);
D2=
(w2*rвп2-mпр*cпр
(tк1-tк2)/r
(при tк2))/
(Iвп1-cк*tк)=
=(1,74*2360,1-2,45*4(96-76))/(2317,8-4*86)=1,98
кг/с
2.
Расчет барометрического
конденсатора
Для
создания вакуума
в выпарных
установках
обычно применяют
конденсаторы
смешения с
барометрической
трубой. В качестве
охлаждающего
агента используют
воду, которая
подается в
конденсатор
чаще всего при
температуре
окружающей
среды. Смесь
охлаждающей
воды и конденсата
выливается
из конденсатора
по барометрической
трубе. Для
поддержания
постоянства
вакуума в системе
из конденсатора
с помощью
вакуум-насоса
откачивают
неконденсирующиеся
газы.
Необходимо
рассчитать
расход охлаждающей
воды, основные
размеры барометрического
конденсатора
и барометрической
трубы, производительность
вакуум-насоса.
Расход
определяем
из теплового
баланса конденсатора:
Так
как разность
температур
между паром
и жидкостью
на выходе из
конденсатора
должна быть
3-5 градусов,
конечную температуру
воды t к
на выходе примем
на 3 градуса
ниже температуры
конденсации
паров:
Gв=1,98*(2605,4-4*55)/(4*(55-20))=33,74
кг/с
При
остаточном
давление в
конденсаторе
порядка 10 4 Па
скорость паров
примем
Dбк=(4*1,74/(0,098*3,14*20))=1,13м.
Выбираем
барометрический
конденсатор
диаметром 1200
мм.
Внутренний
диаметр барометрической
трубы dбт=300
мм. Скорость
воды в барометрической
трубе:
U=4*(33,74+w2)/ П*
dбт^2=4*(33,74+1,74)/1000*3,14*0,3^2=0,5
м/с.
Hбт=B/ в*g+(1+{ + *
Hбт/ dбт)*Uв^2/2*g+0,5.
где В
– вакуум в
барометрическом
конденсаторе:
B=Pатм-Pбк=9,8*10^4-1,8*10^4=8,0*10^4
Па.
-
сумма коэффициентов
местных сопротивлений:
Коэффициент
трения
зависти от
режима течения
жидкости. Определим
режим течения
воды в барометрической
трубе:
Re=Uв*
dбт* в/ в=0,5*0,3*1000/0,54*10^(-3)=277777
Для
гладких труб
при Re=111111 коэффициент
трения =0,014.
Подставив
указанные
значения, вычислим
высоту барометрической
трубы:
Hбт=8,0*10^4/1000*9,8+(1+1,5+0,014*Hбт/0,3)*0,5^2/2*9,8+0,5.
1. Иоффе
И.Л. «Проектирование
процессов и
аппаратов
химической
технологии»
Химия, 1991.
2. «Проектирование
процессов и
аппаратов
пищевых производств».
Под редакцией
Ставникова.
Киев, 1982.
3. Курсовое
проектирование
по предмету:
«Процессы и
аппараты химической
промышленности».
Кувшинский
М.Н., Соболева
А.П. «Высшая
школа», 1968.
4. «Основные
процессы и
аппараты химической
технологии».
Борисов Г.С.,
Быков В.П. и др.
М. Химия, 1991.
Название: Проект трехкорпусной выпарной установки для концентрирования Gн=4,2 кг/с цельного молока
Раздел: Остальные рефераты
Тип: реферат
Добавлен 09:18:42 06 августа 2005 Похожие работы
Просмотров: 1220
Комментариев: 16
Оценило: 6 человек
Средний балл: 4.5
Оценка: 5 Скачать
Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.
Реферат: Проект трехкорпусной выпарной установки для концентрирования Gн=4,2 кг/с цельного молока
Сочинение На Тему Что Таоке Любовь
Реферат: Heart Attacks Essay Research Paper Heart Attacks
Дипломная работа по теме Инвестиционная деятельность ОАО "Энергомашстрой"
Реферат На Тему Стили
Параметры Курсовой Работы По Госту 2022
Отчет По Производственной Практике 4 Курс
Контрольная работа: Субъект и объект преступления
Курсовая работа по теме Особенности участия прокурора в защите семейных прав и интересов детей
Учебное пособие: Методические указания и контрольные задания для студе нтов-заочников по учебной дисциплине «Гидравлика»
Реферат: Отчет в турфирме
Мой Любимый Композитор Глинка Эссе
Анализ Административной Контрольной Работы По Русскому Языку
Адамгершілік Жайлы Эссе
Контрольная работа по теме Специфика финансового механизма автономного учреждения
Дипломная работа по теме Построение бухгалтерской отчетности на примере предприятия ОАО 'Калугапутьмаш'
Реферат по теме Прекращение действия законов: формы и способы
Курсовая работа по теме Социальная работа и профилактика преступности среди детей и подростков
Описание Барсука 4 Класс Сочинение
Контрольная работа по теме Обучение как процесс
Курсовая работа по теме Проектирование и разработка базы данных для муниципальной больницы
Доклад: Психологические особенности общения
Реферат: Москва прирастала слободами. Слободы Шаболовская и Донская
Топик: Review of Bill Gates’s book ”Business @ the Speed of Thought”