Курсового проекта
Курсовым проектам присваивается обозначение, состоящее из индекса проекта (КП) (Курсовой проект), кода учебного заведения по Общественному классификатору предприятий и организаций (для ВГТА ‑ 02068108), сокращенного обозначения дисциплины (например ПАПП «Процессы и аппараты пищевых производств»), номера специальности (например 170600 для специальности «Машины и аппараты пищевых производств»), номера задания и варианта (шифр), года окончания выполнения проекта, разделенных тире. Например: КП – 020068108–ПАПП–170600–18.07–02.
На листах пояснительной записки курсового проекта к данному обозначению добавляются буквы ПЗ (пояснительная записка).
Приведенное обозначение должно быть указано на титульном листе проекта и в основной надписи первого листа пояснительной записки.
При обозначении чертежей всех видов к данному обозначению следует добавить один, два или три разряда, отражающих номер аппарата, машины или технологической линии (агрегата) на плане расположения оборудования, номер сборочной единицы, номер детали с соответствующим буквенным обозначением на технологической схеме 00.000 Т3 (схема технологическая принципиальная), на сборочном чертеже 00.000 СБ (сборочный чертеж), на чертеже общего вида 00.000 ВО (чертеж общего вида).
Для чертежей, схем и спецификаций, а также последующих листов пояснительной записки КП применяется сокращенное обозначение (например: КП ‑ПАПП–170600–18.07–02).
Перечень вопросов для подготовки к защите курсового проекта по заданной теме будет способствовать закреплению знаний, умений и навыков, полученных студентами при изучении ПАХПП и необходим для более качественной подготовки дипломированных специалистов.
Задания к курсовому проекту
1. Рассчитать и спроектировать кожухотрубчатый теплообменный аппарат для нагревания ‑ G продукта при температуре от ‑ T1 до ‑ T2 насыщенным водяным паром с давлением ‑ р. Охлаждение конденсата водяного пара происходит на величину ‑ . Давление воды в трубном пространстве ‑ ртр.
Исходные значения величин G, T1, T2, р, и ртр для расчета выбрать из табл. 1 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 1
Наименование Параметра |
Шифр |
||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
G, кг/с |
2,6 |
2,0 |
3,0 |
4,0 |
4,9 |
3,8 |
3,0 |
2,8 |
3,5 |
2,5 |
|
T1, С |
20,0 |
15,0 |
18,0 |
10,0 |
10,0 |
12,0 |
20,0 |
10,0 |
15,0 |
18,0 |
|
T2, С |
75,0 |
80,0 |
57,0 |
70,0 |
130,0 |
110,0 |
70,0 |
72,0 |
120,0 |
140,0 |
|
Р, МПа |
0,12 |
0,18 |
0,17 |
0,11 |
0,15 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,11 |
|
ртр, МПа |
0,4 |
0,3 |
0,2 |
0,15 |
0,4 |
0,35 |
0,25 |
0,3 |
0,28 |
0,65 |
|
, С |
20,0 |
25,0 |
15,0 |
18,0 |
20,0 |
30,0 |
18,0 |
15,0 |
25,0 |
20,0 |
|
Тип среды |
толуол |
Бензол |
хлорбензол |
четыреххлористый углерод |
воздух |
||||||
2. Рассчитать и спроектировать кожухотрубчатый теплообменный аппарат для конденсации G насыщенного пара при давлении ‑ р водой. Конденсат продукта охлаждается на величину ‑ . Вода поступает в теплообменный аппарат с температурой ‑ t1 и выходит с температурой ‑ t2. Давление воды в трубном пространстве ‑ ртр.
Исходные значения величин G, T1, T2, р, и ртр для расчета выбрать из табл. 2 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 2
Наименование Параметра |
Шифр |
|||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|||
G, кг/с |
продукт |
2,0 |
4,5 |
4,5 |
3,0 |
4,4 |
2,0 |
4,6 |
2,2 |
1,6 |
2,9 |
|
P, МПа |
0,5 |
0,35 |
0,14 |
0,12 |
0,10 |
0,22 |
0,20 |
0,15 |
0,10 |
0,12 |
||
, С |
15,0 |
20,0 |
16,0 |
18,0 |
17,0 |
20,0 |
18,0 |
19,0 |
15,0 |
10,0 |
||
T1, С |
вода |
20,0 |
15,0 |
15,0 |
20,0 |
18,0 |
14,0 |
12,0 |
15,0 |
20,0 |
16,0 |
|
T2, С |
40,0 |
35,0 |
30,0 |
45,0 |
37,0 |
35,0 |
30,0 |
35,0 |
42,0 |
37,0 |
||
ртр, МПа |
0,15 |
0,16 |
0,17 |
0,18 |
0,19 |
0,11 |
0,14 |
0,15 |
0,18 |
0,12 |
||
Тип среды |
Водяной пар |
пары толуола |
пары бензола |
пары этилового спирта |
хлороформ |
|||||||
Теплообменник |
вертикальный |
горизонтальный |
||||||||||
3. Рассчитать и спроектировать теплообменный аппарат типа труба в трубе производительностью ‑ G для тепловой обработки продукта. Начальная температура продукта ‑ t1, конечная ‑ t2. вторым теплоносителем является вода, имеющая начальную температуру ‑ T1 и конечную ‑ T2. Давление воды ‑ рв, давление продукта ‑ рп.
Исходные значения величин G, t1, t2, T1, T2, рв, и рп для расчета выбрать из табл. 3 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 3
Наименование параметра |
Шифр |
|||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
|
G, т/час |
3,8 |
4,6 |
6,4 |
7,0 |
4,2 |
4,9 |
5,4 |
5,9 |
6,7 |
8,5 |
9,0 |
9,4 |
10,0 |
10,7 |
t1, С |
14,0 |
16,0 |
8,0 |
10,0 |
62,0 |
64,0 |
69,0 |
73,0 |
76,0 |
55,0 |
57,0 |
58,0 |
59,0 |
60,0 |
t2, С |
80,0 |
80,0 |
80,0 |
80,0 |
22,0 |
20,0 |
19,0 |
18,0 |
17,0 |
17,0 |
18,0 |
19,0 |
20,0 |
21,0 |
T1, С |
92,0 |
95,0 |
96,0 |
94,0 |
16,0 |
14,0 |
12,0 |
10,0 |
8,0 |
9,0 |
11,0 |
13,0 |
15,0 |
16,0 |
T2, С |
55,0 |
50,0 |
52,0 |
49,0 |
38,0 |
40,0 |
47,0 |
50,0 |
45,0 |
34,0 |
36,0 |
38,0 |
41,0 |
40,0 |
рв, МПа |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
0,13 |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
рп, МПа |
0,11 |
0,10 |
0,11 |
0,10 |
0,15 |
0,17 |
0,19 |
0,16 |
0,13 |
0,09 |
0,10 |
0,11 |
0,10 |
0,09 |
Тип среды |
молоко |
раствор NaCl |
осахаренная масса (затор) |
|||||||||||
4. Рассчитать и спроектировать кожухотрубчатый теплообменный аппарат для конденсации ‑ G пара продукта давлением ‑ р. Начальная температура охлаждающей воды ‑ t1, конечная ‑ t2. Давление воды в трубном пространстве кожухотрубчатого теплообменного аппарата ‑ ртр.
Исходные значения величин G, t1, t2, и ртр для расчета выбрать из табл. 4 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 4
Наименование Параметра |
Шифр |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
G, кг/час |
3600 |
2800 |
4000 |
2400 |
3000 |
1300 |
2800 |
3500 |
2200 |
2500 |
t1, С |
8,0 |
10,0 |
12,0 |
14,0 |
16,0 |
15,0 |
10,0 |
12,0 |
14,0 |
16,0 |
t2, С |
65,0 |
68,0 |
72,0 |
75,0 |
78,0 |
58,0 |
45,0 |
50,0 |
52,0 |
55,0 |
ртр, ата |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
1,0 |
Особенности задания |
пар насыщенный |
пар насыщенный, конденсат охлаждается на 10 С |
пар перегрет на 15 С, конденсат отводится при температуре конденсации |
пар насыщенный |
пар насыщенный, конденсат охлаждается на 15 С |
пар насыщенный |
пар насыщенный |
пар насыщенный, конденсат охлаждается на 10 С |
пар насыщенный |
пар насыщенный, конденсат охлаждается на 15 С |
Вещество |
вода |
спирт метиловый |
спирт этиловый |
|||||||
5. Рассчитать и спроектировать пластинчатый теплообменный аппарат (охладитель) для молока, состоящий из секции водного и рассольного охлаждения производительностью ‑ G. Начальная температура молока ‑ T1, температура молока после прохождения водной секции теплообменного аппарата ‑ T2. Начальная температура охлаждающей воды ‑ t1в. Молоко после рассольной секции имеет температуру ‑ T3. Начальная температура рассола ‑ t1р. Давление воды ‑ рв, давление рассола ‑ рр, давление охлаждаемого молока ‑ рм.
Исходные значения величин G, T1, T2, t1в, T3, t1р, рв, рр и рм для расчета выбрать из табл. 5 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 5
Наименование Параметра |
Шифр |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
G, м3/час |
3,8 |
4,2 |
4,7 |
5,2 |
5,7 |
6,2 |
6,8 |
7,3 |
7,9 |
8,5 |
T1, С |
27,0 |
28,0 |
29,0 |
30,0 |
31,0 |
32,0 |
33,0 |
34,0 |
35,0 |
36,0 |
T2, С |
12,0 |
13,0 |
14,0 |
12,0 |
13,0 |
14,0 |
12,0 |
13,0 |
14,0 |
12,0 |
t1в, С |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
8,0 |
T3, С |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
4,0 |
5,0 |
t1р, С |
-5,0 |
-6,0 |
-7,0 |
-4,0 |
-5,0 |
-6,0 |
-7,0 |
-3,0 |
-5,0 |
-7,0 |
рв, МПа |
0,11 |
0,12 |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,11 |
0,10 |
0,90 |
0,12 |
рр, МПа |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
0,11 |
рм, МПа |
0,09 |
0,09 |
0,10 |
0,10 |
0,09 |
0,09 |
0,11 |
0,10 |
0,11 |
0,10 |
6. Рассчитать и спроектировать вертикальный многоходовой подогреватель для сахарного раствора, производительностью ‑ G. Начальная температура сахарного раствора ‑ t1, конечная температура сахарного раствора ‑ t2, концентрация сахара в растворе ‑ b. Давление греющего насыщенного пара ‑ р.
Исходные значения величин G, t1, t2, b, и р для расчета выбрать из табл. 6 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 6
Наименование параметра |
Шифра |
||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
G, т/час |
125,0 |
100,0 |
80,0 |
60,0 |
40,0 |
40,0 |
60,0 |
125,0 |
100,0 |
60,0 |
80,0 |
100,0 |
125,0 |
t1, С |
60,0 |
65,0 |
63,0 |
65,0 |
67,0 |
70,0 |
70,0 |
73,0 |
75,0 |
83,0 |
85,0 |
90,0 |
85,0 |
t2, С |
80,0 |
80,0 |
80,0 |
82,0 |
84,0 |
90,0 |
100,0 |
90,0 |
100,0 |
102,0 |
101,0 |
102,0 |
102,0 |
b, % мас |
10,0 |
13,0 |
12,0 |
14,0 |
15,0 |
14,0 |
13,0 |
15,0 |
12,0 |
11,0 |
12,0 |
13,0 |
14,0 |
р, ата |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,2 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
1,3 |
7. Рассчитать и спроектировать конденсатор-холодильник для спиртовых паров. Пар полностью конденсируется в верхней трубчатой части аппарата, в нижней – змеевиковой части идет охлаждение конденсата. Аппарат обеспечивает работу брагоперегонного аппарата производительностью ‑ G в сутки спирта сырца с объемной долей 88 % об. Начальная температура охлаждающей воды t1, конечная температура ‑ t2. Конденсат охлаждается до температуры ‑ Tк. Давление охлаждающей воды ‑ рв.
Исходные значения величин G, t1, t2, Tк, и рв для расчета выбрать из табл. 7 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 7
Наименование Параметра |
Шифр |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
G, дал/сутки |
1100 |
1250 |
1400 |
1550 |
1680 |
1750 |
t1, С |
8,0 |
10,0 |
12,0 |
14,0 |
10,0 |
11,0 |
t2, С |
56,0 |
58,0 |
60,0 |
62,0 |
64,0 |
66,0 |
Tк, С |
12,0 |
14,0 |
15,0 |
18,0 |
16,0 |
15,0 |
рв, МПа |
0,10 |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,12 |
0,13 |
8. Рассчитать и спроектировать спиральный теплообменный аппарат для подогрева воды за счет тепла конденсирующегося водяного пара. В аппарат поступает ‑ G воды с начальной температурой ‑ t1, температура воды на выходе из теплообменника ‑ t2. Давление насыщенного греющего пара ‑ рп. Давление охлаждающей воды ‑ рв.
Исходные значения величин G, t1, t2, рп, и рв для расчета выбрать из табл. 8 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 8
Наименование параметра |
Шифр |
||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
G10-3, кг/час |
25,0 |
27,0 |
29,0 |
32,0 |
36,0 |
39,0 |
44,0 |
t1, С |
8,0 |
10,0 |
12,0 |
14,0 |
16,0 |
10,0 |
13,0 |
t2, С |
65,0 |
68,0 |
73,0 |
79,0 |
84,0 |
80,0 |
70,0 |
рп, ата |
1,3 |
1,5 |
1,7 |
1,9 |
2,1 |
1,8 |
1,6 |
рв, МПа |
0,10 |
0,10 |
0,11 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,14 |
9. Рассчитать и спроектировать пластинчатый теплообменный аппарат для пивного сусла производительностью ‑ G. Сусло в теплообменнике охлаждается от T1 до T2 водой, имеющей температуру начальную температуру t1в. Затем сусло охлаждается от T2 до T3 рассолом, имеющим начальную температуру ‑ t1р. Давление охлаждаемого пивного сусла ‑ рс, давление воды – рв, давление рассола ‑ рр.
Исходные значения величин G, T1, T2, t1в, T3, t1р, рс, рв и рр для расчета выбрать из табл. 9 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 9
Наименование параметра |
Шифр |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
G, м3/час |
4,0 |
4,4 |
4,9 |
5,3 |
5,8 |
6,3 |
6,9 |
7,4 |
8,0 |
8,6 |
T1, С |
70,0 |
70,0 |
70,0 |
70,0 |
70,0 |
70,0 |
70,0 |
70,0 |
70,0 |
70,0 |
T2, С |
14,0 |
15,0 |
16,0 |
17,0 |
18,0 |
19,0 |
20,0 |
21,0 |
22,0 |
23,0 |
t1в, С |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
11,0 |
12,0 |
13,0 |
14,0 |
13,0 |
12,0 |
10,0 |
T3, С |
3,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
5,0 |
t1р, С |
-5,0 |
-7,0 |
-4,0 |
-3,0 |
-6,0 |
-5,0 |
-7,0 |
-4,0 |
-3,0 |
-6,0 |
рс, МПа |
0,09 |
0,09 |
0,10 |
0,10 |
0,09 |
0,09 |
0,11 |
0,10 |
0,11 |
0,10 |
рв, МПа |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
0,12 |
0,11 |
0,10 |
0,11 |
рр, МПа |
0,11 |
0,12 |
0,10 |
0,11 |
0,12 |
0,13 |
0,11 |
0,10 |
0,90 |
0,12 |
10. Рассчитать и спроектировать оросительный теплообменный аппарат (холодильник) для пивного сусла производительностью ‑ G. Сусло в теплообменнике охлаждается от T1 до T2 водой. Аппарат состоит из трех секций:
секция охлаждается водопроводной водой, имеющей начальную температуру ‑
и конечную температуру ‑ 
.секция охлаждается артезианской водой, имеющей начальную температуру ‑
.секция охлаждается водой, предварительно охлажденной в испарителе холодильной установки и имеющей начальную температуру ‑
.
Давление охлаждаемого пивного сусла ‑ рс, давление воды – Pв.
Исходные значения величин G, T1, T2, , , , , рс, и рс для расчета выбрать из табл. 10 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 10
Наименование параметра |
Шифр |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
G, дал/час |
380 |
400 |
420 |
450 |
480 |
500 |
520 |
550 |
570 |
600 |
T1, С |
80,0 |
81,0 |
82,0 |
83,0 |
84,0 |
85,0 |
86,0 |
87,0 |
88,0 |
90,0 |
T2, С |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
5,0 |
, С |
15,0 |
16,0 |
17,0 |
18,0 |
19,0 |
20,0 |
15,0 |
16,0 |
17,0 |
18,0 |
, С |
60,0 |
62,0 |
64,0 |
66,0 |
68,0 |
70,0 |
66,0 |
68,0 |
65, |
70,0 |
, С |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
11,0 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
, С |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
2,0 |
1,0 |
2,0 |
рс, МПа |
0,10 |
0,10 |
0,11 |
0,11 |
0,10 |
0,11 |
0,11 |
0,12 |
0,12 |
0,12 |
рв, МПа |
0,11 |
0,11 |
0,12 |
0,12 |
0,11 |
0,12 |
0,12 |
0,13 |
0,13 |
0,14 |
11. Рассчитать и спроектировать установку включающую аппарат с мешалкой, барботером и охлаждающим устройством для непрерывного отвода теплоты реакции в жидкой фазе.
Полная емкость аппарата ‑ V, отношение высоты цилиндрической части аппарата к его диаметру ‑ H/D. Рабочая температура среды в аппарате ‑ t. Плотность жидкой среды составляет ‑ , вязкость ‑ . Удельная скорость теплоты реакции ‑ q. Охлаждающий агент – вода артезианская, вода оборотная, холодильный рассол, фреон (по выбору). Рабочее давление газа в аппарате над поверхностью жидкости ‑ р. Приведенная скорость газа (в условиях рабочего давления) ‑ .
Исходные значения величин V, H/D, t, , , q, р, , а также тип уплотнения вала мешалки и тип барботера выбрать из табл. 11 в соответствии с номером шифра задания на КП.
Таблица 11
Наименование параметра |
Шифр |
|||||||||||||||||||||||||||||
00 |
01 |
02 |
03 |
04 |
05 |
06 |
07 |
08 |
09 |
|||||||||||||||||||||
V, м3 |
1,0 |
5,0 |
10,0 |
50,0 |
100,0 |
1,0 |
5,0 |
10,0 |
50,0 |
100,0 |
||||||||||||||||||||
H/D |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
2,0 |
2,2 |
1,6 |
1,4 |
2,0 |
1,8 |
2,6 |
||||||||||||||||||||
t, oC |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
||||||||||||||||||||
, кг/м3 |
1900 |
1050 |
1100 |
1080 |
1100 |
800 |
900 |
750 |
850 |
800 |
||||||||||||||||||||
103, Пас |
30,0 |
10,0 |
20,0 |
50,0 |
30,0 |
2,0 |
4,0 |
6,0 |
8,0 |
12,0 |
||||||||||||||||||||
q, Вт/кг |
100 |
80 |
60 |
40 |
20 |
120 |
100 |
80 |
60 |
40 |
||||||||||||||||||||
р, МПа |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,8 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,3 |
0,1 |
0,05 |
||||||||||||||||||||
Тип газовой среды |
Воздух |
водород |
||||||||||||||||||||||||||||
, мм/с |
4,0 |
5,0 |
6,0 |
7,0 |
8,0 |
9,0 |
10,0 |
15,0 |
20,0 |
25,0 |
||||||||||||||||||||
Тип уплотнения вала мешалки |
Т |
С |
Т |
Т |
С |
Т |
С |
Т |
С |
Т |
||||||||||||||||||||
Тип барботера |
К |
Л |
К |
Л |
К |
Л |
К |
Л |
К |
Л |
||||||||||||||||||||
Т – торцевое уплотнение, С – сальниковое уплотнение; К – тип барботера – кольцевой,
Л – тип барботера – лучевой.