- •1. Задание на проектирование.
- •Исходные данные:
- •2. Введение
- •3. Принципиальная схема установки и ее описание.
- •4. Основные условные обозначения:
- •5. Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов:
- •Концентрации упариваемого раствора
- •Температуры кипения растворов
- •Определение тепловых нагрузок
- •Расчет коэффициентов теплопередачи
- •Распределение полезной разности температур
- •Расчет барометрического конденсатора
- •Расход охлаждающей воды
- •Диаметр конденсатора
- •Высота барометрической трубы
- •Расчет производительности вакуум-насоса
- •8. Расчет предварительного теплообменника
- •Средства автоматизированного контроля
- •Заключение
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Национальный Исследовательский Университет
Информационных Технологий, Механики и Оптики
(Институт Холода и Биотехнологий)
КАФЕДРА ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ
ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ
Курсовой проект
по процессам и аппаратам на тему:
Расчет трехкорпусной вакуум-выпарной установки непрерывного действия
ПРОЕКТИРОВАЛ СТУДЕНТ 231 ГРУППЫ
Тхорук Денис
РУКОВОДИТЕЛЬ ПРОЕКТА
Гуляева Юлия Николаевна
ПРОЕКТ ЗАЩИЩЕН ОЦЕНКОЙ
Оглавление
1.Задание на проектирование……………………………………………………………..2
2.Введение………………………………………………………………………………….3
3.Принципиальная схема установки……………………………………………………...4
4.Основные условные обозначения………………………………………………………6
5.Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов………………….…7
1.Концентрация упариваемого раствора……………………………………………….7
2.Температуры кипения растворов……………………………………………………..7
3.Определение тепловых нагрузок…………………………………………………….10
4.Расчет коэффициентов теплопередачи…………………………………………...…11
5.Распределение полезной разности температур…………………………………......11
6.Расчет барометрического конденсатора .11
1.Расход охлаждающей воды…………………………………………………………..11
2.Диаметр конденсатора……………………………………………………………..…11
3.Высота барометрической трубы…………………………………………………......12
7.Расчет производительности вакуум-насоса…………………………………………...12
8.Расчет предварительного теплообменника……………………………………..……..13
9.Средства автоматизированного контроля ..14
10.Заключение ..15
Список литературы ………..16
1. Задание на проектирование.
Спроектировать трехкорпусную выпарную установку для концентрирования водного раствора продукта от начальной концентрации хн до конечной хк при следующих условиях:
обогрев производится насыщенным водяным паром давлением Рг;
давление в барометрическом конденсаторе Р6к;
взаимное направление пара и раствора - прямоток;
отбор экстрапара не производится.
Исходные данные:
Pг.п. |
Рб.к. |
Число корпусов |
Тип/ исполнение |
Gн |
Xн |
Xк |
tо.в. |
tн.п. |
tк |
кПа |
кПа |
- |
- |
кг/с |
% |
% |
ºС |
ºС |
ºС |
111.5 |
16,38 |
3 |
1 / 2 |
2.2 |
11 |
46 |
6 |
24 |
76 |
2. Введение
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.
Такое разнообразие требований вызывает определенные сложности при правильном выборе схемы выпарной установки, типа аппарата, числа ступеней в многокорпусной выпарной установке. В общем случае такой выбор является задачей оптимального поиска и выполняется технико-экономическим сравнением различных вариантов с использованием ЭВМ.
Принципиальная схема трехкорпусной выпарной установки показана на рис. 1. Исходный разбавленный раствор из промежуточной емкости E1 центробежным насосом Н1 подается в теплообменник Т (где подогревается до температуры, близкой к температуре кипения), а затем - в первый корпус АВ1 выпарной установки. Предварительный подогрев раствора повышает интенсивность кипения в выпарном аппарате АВ1.
Первый корпус обогревается свежим водяным паром. Вторичный пар, образующийся при концентрировании раствора в первом корпусе, направляется в качестве греющего во второй корпус АВ2. Сюда же поступает частично сконцентрированный раствор из 1-го корпусаАВ1. Аналогично третий корпус АВ3 обогревается вторичным паром второго и в нем производится концентрирование раствора, поступившего из второго корпуса АВ2.
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 КБ (где заданное давление поддерживается подачей охлаждающей воды и отсосом неконденсирующихся газов вакуум-насосом НВ). Смесь охлаждающей воды и конденсата выводится из конденсатора при помощи барометрической трубы с гидрозатвором.
В выпарных аппаратах типа 1 исполнения 2 производят упаривание растворов, выделяющих незначительный осадок, который удаляется механическим способом.
Конденсат греющих паров из выпарных аппаратов выводится с помощью конденсатоотводчиков КО 1-4.