 |
Расчет геометрических параметров аппарата
|
|
|
|
Расчет геометрических параметров греющей камеры
Необходимое количество греющих трубок, размещенных в греющей камере n, шт определяется по формуле
, (36)
где F- поверхность теплопередачи выпарного аппарата, м2;
-поверхность теплопередачи одной кипятильной трубки, м2.
Площадь поверхности одной кипятильной трубки , м2 определяется по формуле
, (37)
где 
- диаметр трубки, м;
- высота трубки, м.
Согласно [5, c.122] выбираем трубку стальную бесшовную холоднодеформированную по ГОСТ 8734-75. Диаметр трубки принимаем равным =32мм. Толщина стенки 4мм. К расчету принимаем: F=101,9 м2; l=5м.
Подставив числовые значения в формулу
, (38)
Получим
шт.
В трубной решетке трубки располагаются по сторонам правильного шестиугольника. Число трубок по диагонали b, шт., определяется по формуле [5, с.66]:
. (39)
Подставив числовые значения в формулу (39), получим
шт
Число трубок на стороне шестиугольника а, определяется по формуле:
, (40)
Подставив числовые значения в формулу (40), получим
шт
Шаг размещения трубок в трубной решетке определяется по формуле [1, с.285]: 
м
Полученное значение округляется до стандартного по [4], S = 46 мм
Внутренний диаметр греющей камеры определяется по формуле [5 c.76]:
, (41)
Подставив числовые значения в формулу (41), получим
На основании [4], полученное значение округляется до стандартного: Dвн =750 мм, δ = 4 мм.
Расчет геометрических параметров сепаратора
Согласно [5, c.75] высоту парового пространства сепаратора принимаем 1.2м.
Диаметр парового пространства сепаратора Dс, м, определяется по формуле [4, c.76]:
, (42)
где 
- допустимое напряжение парового объема, кг/(с м3).
Допустимое напряжение парового объема , кг/(с м3) определяется по формуле [5, c.76]
|
|
|
, (43)
где 
- допустимое напряжение при атмосферном давлении, кг/(с м3).
- коэффициент зависимости от абсолютного давления вторичного пара
- коэффициент зависимости от уровня 
раствора над точкой ввода парожидкостной смеси в паровое пространство.
По таблице [4, c.76] принимаем =1; =0.59.
Подставив числовые значения в формулу (43), получим
кг/(с м3).
Подставив числовые значения в формулу (42), получим
На основании [5], полученное значение округляется до стандартного: 
=1700 мм,, δ = 4 мм.
Расчет патрубков аппарата
Диаметр патрубка греющего пара определяется по формуле [4, c.75]:
, (44)
Принятые значения: скорость движения греющего пара по [5, c.75] 
=15 м/с, плотность греющего пара 
=1,6261 кг/м3 [3, с.291].
Подставив числовые значения в формулу (44), получим
На основании [4], полученное значение округляется до стандартного: 
мм, δ = 3 мм.
Диаметр патрубка поступающего раствора определяется по формуле [5, c.75]:
, (45)
где 
- плотность поступающего раствора, кг/м3;
- скорость поступающего раствора, м/с.
;
кг/с
Принятые значения: скорость движения концентрированного раствора по [5, c.75] 
=0.8 м/с, плотность поступающего раствора 
=1316 кг/м3 [3, с.273].
Подставив числовые значения в формулу (46), получим
На основании [4], полученное значение округляется до стандартного: 
мм, δ = 3 мм.
Диаметр патрубка конденсата определяется по формуле [4, c.75]:
, (47)
Принятые значения: скорость движения конденсата 
=0.5м/с, плотность конденсата 
=934,5 кг/м3 [3, с.273].
Подставив числовые значения в формулу (47), получим
м
На основании [4], полученное значение округляется до стандартного: 
мм, δ = 4 мм.
Диаметр патрубка вторичного пара определяется по формуле [5, c.75]:
, (48)
Принятые значения: скорость движения вторичного пара 
=15 м/с, плотность вторичного 
=0,4705 кг/м3 [3, с.292].
Подставив числовые значения в формулу (48), получим
На основании [4], полученное значение округляется до стандартного: 
мм, δ = 4 мм.
|
|
|
Заключение
В процессе выполнения курсового проекта был проведен анализ и обзор типовых выпарных аппаратов, применяемых в пищевой промышленности, и определены их характерные конструктивные отличия.
Определены достоинства и недостатки отдельных типов выпарных аппаратов и особенности применения их в пищевой промышленности.
Проведена разработка аппаратурно-технологической схемы процесса выпаривания и намечены конструктивные параметры выпарного аппарата.
Изучена методика расчета однокорпусной выпарной установки для выпаривания воды из сахарного раствора с заданными условиями проведения технологического процесса.
Составлен материальный и тепловой баланс процесса.
Произведен расчет основных параметров процесса.
Произведена разработка общего вида установки для выпаривания воды из сахарного раствора с типовым расположением основных узлов.
Список использованных источников
1. Процессы и аппараты пищевых производств. Методические указания к курсовой работе для студентов специальности 17.06 / Л.А. Минухин, В.А. Тимкин. – Екатеринбург: УрГЭУ, 1995. – 41 с.
2. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой промышленности. – М.: Колос, 2000. – 551 с.
3. Расчеты и задачи по процессам и аппаратам пищевых производств / С.М. Гребенюк, Н.С. Михеева и др.. – М: Агропромиздат, 1987. – 304 с.
4. ГОСТ 8732-78
5. Г.А. Лунин, В.С. Вельтищев. Теплообменные аппараты пищевых производств. – М: Агропромиздат, 1987. – 349 с.
6. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры / А.А. Лащинский, А.Р. Толчинский. – Л: Машиностроение, 1970. – 752 с.
|
|
|
