Банк рефератов содержит более 364 тысяч рефератов, курсовых и дипломных работ, шпаргалок и докладов по различным дисциплинам: истории, психологии, экономике, менеджменту, философии, праву, экологии. А также изложения, сочинения по литературе, отчеты по практике, топики по английскому.
Полнотекстовый поиск
Всего работ:
364150
Теги названий
Разделы
Авиация и космонавтика (304)
Административное право (123)
Арбитражный процесс (23)
Архитектура (113)
Астрология (4)
Астрономия (4814)
Банковское дело (5227)
Безопасность жизнедеятельности (2616)
Биографии (3423)
Биология (4214)
Биология и химия (1518)
Биржевое дело (68)
Ботаника и сельское хоз-во (2836)
Бухгалтерский учет и аудит (8269)
Валютные отношения (50)
Ветеринария (50)
Военная кафедра (762)
ГДЗ (2)
География (5275)
Геодезия (30)
Геология (1222)
Геополитика (43)
Государство и право (20403)
Гражданское право и процесс (465)
Делопроизводство (19)
Деньги и кредит (108)
ЕГЭ (173)
Естествознание (96)
Журналистика (899)
ЗНО (54)
Зоология (34)
Издательское дело и полиграфия (476)
Инвестиции (106)
Иностранный язык (62792)
Информатика (3562)
Информатика, программирование (6444)
Исторические личности (2165)
История (21320)
История техники (766)
Кибернетика (64)
Коммуникации и связь (3145)
Компьютерные науки (60)
Косметология (17)
Краеведение и этнография (588)
Краткое содержание произведений (1000)
Криминалистика (106)
Криминология (48)
Криптология (3)
Кулинария (1167)
Культура и искусство (8485)
Культурология (537)
Литература : зарубежная (2044)
Литература и русский язык (11657)
Логика (532)
Логистика (21)
Маркетинг (7985)
Математика (3721)
Медицина, здоровье (10549)
Медицинские науки (88)
Международное публичное право (58)
Международное частное право (36)
Международные отношения (2257)
Менеджмент (12491)
Металлургия (91)
Москвоведение (797)
Музыка (1338)
Муниципальное право (24)
Налоги, налогообложение (214)
Наука и техника (1141)
Начертательная геометрия (3)
Оккультизм и уфология (8)
Остальные рефераты (21697)
Педагогика (7850)
Политология (3801)
Право (682)
Право, юриспруденция (2881)
Предпринимательство (475)
Прикладные науки (1)
Промышленность, производство (7100)
Психология (8694)
психология, педагогика (4121)
Радиоэлектроника (443)
Реклама (952)
Религия и мифология (2967)
Риторика (23)
Сексология (748)
Социология (4876)
Статистика (95)
Страхование (107)
Строительные науки (7)
Строительство (2004)
Схемотехника (15)
Таможенная система (663)
Теория государства и права (240)
Теория организации (39)
Теплотехника (25)
Технология (624)
Товароведение (16)
Транспорт (2652)
Трудовое право (136)
Туризм (90)
Уголовное право и процесс (406)
Управление (95)
Управленческие науки (24)
Физика (3463)
Физкультура и спорт (4482)
Философия (7216)
Финансовые науки (4592)
Финансы (5386)
Фотография (3)
Химия (2244)
Хозяйственное право (23)
Цифровые устройства (29)
Экологическое право (35)
Экология (4517)
Экономика (20645)
Экономико-математическое моделирование (666)
Экономическая география (119)
Экономическая теория (2573)
Этика (889)
Юриспруденция (288)
Языковедение (148)
Языкознание, филология (1140)

Реферат: Проект трехкорпусной выпарной установки для концентрирования Gн=4,2 кг/с цельного молока

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: 1215 Комментариев: 3 Оценило: 2 человек Средний балл: 3.5 Оценка: неизвестно     Скачать

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ И ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ


КАФЕДРА ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА


к курсовому проекту по процессам и аппаратам


Проектировал студент ____231группы____________________


_______________Громцев Павел Сергеевич_________


_________________17 апреля 2003 года_________________


Руководитель проекта


_______________Жариков Алексей Николаевич _______________


«___» ________________________________________________


П

Санкт-Петербург

2002

Санкт-Петербург

2002

роект защищен с оценкой: _____________________________

ВВЕДЕНИЕ.


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.


Принцип действия.

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.

Задание на проектирование


Спроектировать трехкорпусную выпарную установку для концентрирования Gн=4,2 кг/с цельного молока от начальной концентрации Xн=11% до конечной

Xк=53% при следующих условиях:

  • обогрев производится насыщенным водяным паром давлением;Pг1=107,8кПА

  1. давление в барометрическом конденсаторе;Pбк=18,2 кПА

  2. выпарной аппарат – тип 3, исполнение 1 (с наружной циркуляционной трубой);

  3. 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.


Первое приближение.

Производительность установки по выпариваемой воде определяют из уравнения материального баланса:W=Gн*(1-Xн/Xк)=4,2*(1-11/53)=3,33 кг/с


    1. Концентрации упариваемого раствора

Принимаем, на основании практических данных:

w1:w2=1,0; 1,1.

Тогда: w1=1,0*W/(1,0+1,1)=1,58 кг/с.

w2=1,1*W/(1,0+1,1)=1,74 кг/с.

Концентрации растворов в корпусах:

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%

    1. Температуры кипения растворов

Общий перепад давлений в установке:

VPоб=Pг1-Pбк=107,8-18,2=89,6 кПа.

Давление греющих паров в корпусах:

Pг1=107,8 кПа.

Pг2= Pг1- Vpоб/2=107,8-89,6/2=63кПа.

Pбк= Pг2- Vpоб/2=63-89,6/2=18,2кПа.

По давления паров находим их температуры и энтальпии:

Р, кПа

t, оС

I, кДж/кг
Pг1=107,8 tг1=102 Iг1=2679,5
Pг2=63 tг2=87 Iг2=2654,3
Pбк=18,2 tбк=58 Iбк=2605,4




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:

tвп1= tг2+ V'''=87+1=88 оС

tвп2= tбк+ V'''=58+1=59 оС

Сумма гидродинамических депрессий:

{ V'''= V''' + V'''=1+1=2

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 оС:

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:

Р., кПа

t, оС

r, Дж/кг
P1ср=85,77 t1ср=94 rвп1=2272
P2ср=41,55 t2ср=73 rвп2=2325



Определим гидростатическую депрессию по корпусам:

V''1= t1ср-tвп1=94-88=6 оС

V''2= t2ср-tвп2=73-59=14 оС

Сумма гидростатических депрессий:

{ V''=20 оС

Температурную депрессию определим по формуле:

V'=0,38*exp*(0,05+0,045*a);

Получаем

V'=0,38*exp*(0,05+0,045*14,3)=0,76

V'=0,38*exp*(0,05+0,045*35,3)=1,96

Сумма температурных депрессий:

{V'=2,72

Температуры кипения растворов в корпусах:

tк1=tг2+V'1+V''1+ V'''=88+0,76+6+1=96 оС

tк2=tбк+V'2+V''2+ V'''=59+1,96+14+1=76 оС


    1. Полезная разность температур

Vtп1=tг1-tк1=102-96=6 оС

Vtп2=tг2-tк2=88-76=12 оС

Общая полезная разность температур

{Vtп1=18 оС

Проверяем общую полезную разность температур:

{Vtп1=tг1-tбк-({V'+{V''+{V''')=102-58-(2,72+20+2)=19,28 оС


    1. Определение тепловых нагрузок

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 оС);

Q1=D1*(Iгр1-cк*tк);


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 оС);

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.


2.1 Расход охлаждающей воды

Расход определяем из теплового баланса конденсатора:

Gв=w2*(Iбк-св*tк)/(cв*(tк-tн)).

Так как разность температур между паром и жидкостью на выходе из конденсатора должна быть 3-5 градусов, конечную температуру воды tк на выходе примем на 3 градуса ниже температуры конденсации паров:

tк=tбк-3 оС=58-3 оС=55 оС

тогда

Gв=1,98*(2605,4-4*55)/(4*(55-20))=33,74 кг/с


2.2 Диаметр конденсатора

Определяем из уравнения расхода:

dбк=(4*w2/(П*U))^0,5.

При остаточном давление в конденсаторе порядка 104 Па скорость паров примем

Тогда

Dбк=(4*1,74/(0,098*3,14*20))=1,13м.

Выбираем барометрический конденсатор диаметром 1200 мм.


2.3 Высота барометрической трубы

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.

Высота барометрической трубы:

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:

{вхвых=0,5+1,0=1,5

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.

Отсюда находим Hбт=8,67 м.


Список использованной литературы.


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.




Оценить/Добавить комментарий
Имя
Оценка
Комментарии:
Где скачать еще рефератов? Здесь: letsdoit777.blogspot.com
Евгений21:42:54 18 марта 2016
Кто еще хочет зарабатывать от 9000 рублей в день "Чистых Денег"? Узнайте как: business1777.blogspot.com ! Cпециально для студентов!
11:00:23 24 ноября 2015
черти редиска
15:11:00 08 июня 2009Оценка: 2 - Плохо

Работы, похожие на Реферат: Проект трехкорпусной выпарной установки для концентрирования Gн=4,2 кг/с цельного молока

Назад
Меню
Главная
Рефераты
Благодарности
Опрос
Станете ли вы заказывать работу за деньги, если не найдете ее в Интернете?

Да, в любом случае.
Да, но только в случае крайней необходимости.
Возможно, в зависимости от цены.
Нет, напишу его сам.
Нет, забью.



Результаты(150915)
Комментарии (1842)
Copyright © 2005-2016 BestReferat.ru bestreferat@mail.ru       реклама на сайте

Рейтинг@Mail.ru