5.3 Конструктивный расчет

5.3.1. определяем общее число кипятильных трубок в аппарате

n₀ = =

5.3.2. Шаг размещения кипятильных трубок (t)

t=( 1.3-1.5)d

t = 1.4 0.028 = 0.039 = 3,9 мм

5.3.3. Площадь, занятая трубками на трубной решетке (F_t)

F_t= == 4,16м²

где ψ = 0,7 - 0,9 – коэффициент использования трубной решетки

5.3.4. Диаметр центральной циркулярной трубы:

d_ц= d * = 0.03 * = 0.278м

5.3.5. Площадь центральной циркулярной трубы:

F_ц = 0,785 * (d_ц + 2t) = 0.785*(0.278+2*0.042)² = 0.101м²

5.3.6. Площадь трубной решетки:

F_тр =F_т + F_ц=0,101м²+0,78=0,884м²

5.3.7. Определяем диаметр корпуса:

D_корп= * =*= 1050мм = 1м

5.3.8. Минимальная толщина трубной решетки , обеспечивающая плотное и прочное скрепление с кипятильными трубками и корпусом аппарата δ_min , мм

δ_min=+5+5= 8,75 мм

5.3.9. Из таблицы выбираем значение допустимого напряжения парового пространства выпарного аппарата ( паросепаратора ) в диапазоне A=0.067 – 0.107 кг/м³*с

А=0,067-0,107кг/м

5.3.10. Объем парового пространства определяют ,исходя из условия обеспечения достаточно полного отделения вторичного пара от капелек кипящей жидкости. Чем слабее пенообразование,тем меньше высота парового пространства. С повышением скорости движения пар увеличивается подъемная сила и унос жидкости. Когда скорость пара больше скорости витания капли, последняя поднимается и уносится паром при любой высоте парового пространства. При достаточной высоте парового пространства капли не достигают верха и падают на поверхность испарения. Степень уноса, главным образом зависит от допустимого массового напряжения или объемного напряжения парового пространства.

Температура кипения жидкого продукта; tк0С	75	70	65	60	55
Массовое напряжение парового пространства; А , кг/м3*с	0,107	0,088	0,072	0,058	0,046

Объем парового пространства V_пл

V_пл=== 4,58 м³

5.3.11.Рассчитываем диаметр парового пространства D_пп

D_пп=K_п*D=1.25 – 1 = 1,25 м

5.3.12. Высота парового пространства H_пп

H=== 3,261 м

5.3.13. Высота конического днища H_кон

H_кон== 1,2 м

5.3.14. Полная высота выпарного аппарата H_ва

H_ва=H+H_пл+H_кон= 3 + 1,44 + 1,2 = 5,64 м

2.3.15. Рассчитываем диаметры патрубков из расхода

– для подачи продукта

d₁=

d₁== 0,04мм

- для выхода сгущенного продукта

d₂=

d₂== 38 мм

- для подачи греющего пара

d_п=== 230мм

- для выхода конденсата

d_к=== 50 мм

5.4.Гидравлический расчет

Целью данного расчета является расчет и подбор центробежного насоса для подачи бульона в выпарной аппарат и предварительно в пастеризованную установку.

5.4.1. Рассчитываем потери напора в местных сопротивлениях h_к

h=(∑E)*=37.5*0.478 м

где ∑E - сумма коэффициентов местных сопротивлений, количество которых определяется конструктивно и укрупнено , согласно схеме .

∑E=(10-15)*E_пов

5.4.2. Рассчитываем потери по длине подачи и циркуляции молока

h_l=ƛ_н**

Re=

Vн=0,54*10^-6м/с

Re_n==55555

где ƛ_п, ƛ_ц – коэффициенты гидравлического трения соответственно в подающем трубопроводе и циркуляционных трубах.

Для турбулентного режима :

Для ламинарного режима

5.4.3. Рассчитываем необходимый напор для работы насоса (H)

5.4.4. Полезная мощность насоса N_п

N_n=p_ср*g*H*V_c=1124-9081*9.3*4.18*10^-4=42.9Вт

где p_ср=средняя плотность продукта

V_c=объемный расход подаваемого продукта V_c=

5.4.5. Полная мощность насоса

N===61.3Вт

5.4.6. Выбираем по Приложения в таблице центробежный насос для подачи жидкого продукта с основными параметрами N_дв , V_ч, H

N_nн=600Вт; V_n=4м^3/ч ;H=12,5