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 х_н до конечной х_к при следующих условиях:

1. обогрев производится насыщенным водяным паром давле­нием Р_г;

2. давление в барометрическом конденсаторе Р_6к;

3. взаимное направление пара и раствора - прямоток;

4. 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.