Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Исходные данные для расчета
Практическая РАБОТа № 5 Расчет двухкорпусной пленочной вакуум-выпарной установки (ВВУ) непрерывного действия
Задание. Определить расход исходного Gн, кг/с, и концентрированного продукта Gк, кг/с; остаточные давления в первом Р1, МПа, и втором Р2, МПа, корпусах выпарной установки, давление греющего пара Ргр, МПа, обеспечивающие требуемый температурный режим; массовое количество воды, выпариваемой в первом W1, кг/с, и во втором W2, кг/с, корпусах выпарки; площадь поверхности теплопередачи калоризаторов первого F1, м2, и второго F2, м2, корпусов выпарки; расход острого пара Dо, кг/с. Исходные данные: производительность выпарной установки по испаренной воде , кг/ч; массовая доля сухих веществ в исходном Вн, %, и концентрированном Вк, %, продуктах; температуры кипения продукта в первом t1, °С, и во втором t2, °С, корпусах выпарной установки; температура греющего пара, подаваемого в греющую камеру первого корпуса tг, °С; температура пастеризации tп, °С; коэффициент инжекции u, кг/кг; вид продукта (табл. 2).
Методика расчета
Переведем производительность выпарной установки по выпаренной воде Wч, кг/ч, в ед. измерения W, кг/с, . Расходы исходного Gн, кг/с, и концентрированного продукта Gк, кг/с, рассчитываются из уравнений материального баланса [1]: , , где – массовая доля сухих веществ в исходном и концентрированном продуктах, %; – производительность выпарной установки по испаренной воде, кг/с. При переходе вторичного пара из паросепаратора первого корпуса в межтрубное пространство калоризатора второго корпуса температура пара уменьшается примерно на один градус. Температура греющего пара во втором корпусе tг2 , °С, определяется по формуле: tг2 = tв1 – 1. По заданным температурам греющего и вторичных паров определяем основные теплофизические характеристики воды и водяного пара в корпусах выпарки по [5] и табл. 6, заносим их в табл. 1.
Таблица 1
Вследствии малой толщины стекающей пленки продукта гидростатическая депрессия незначительна и в расчетах ее не учитываем. Принимаем физико-химические температурные депрессии: в первом корпусе Δ tф1 = 1 °С; во втором корпусе Δ tф2 = 2 °С. Тогда ориентировочные температуры кипения продукта: в первом корпусе , °С, t1 = tв1 + Δtф1; во втором корпусе , °С t2 = tв2 + Δtф2. Ориентировочная массовая доля сухих веществ в продукте после первого корпуса выпарки В1, %, при равенстве площадей поверхности теплопередачи в корпусах определяется по зависимости: В1 = 0,33(Вн + Вк). Рассчитайте удельные теплоемкости исходного продукта сн, кДж/кг, и после первого корпуса с1, кДж/кг, по формулам: молоко цельное: с = 3,786 + 0,00858t - 0,000453В 2- 0,000066t2; обезжиренное: с = 4,06 + 0,0036t - 0,017В - 0,000194В2. Если продукт поступает в корпус выпарки с более высокой температурой, чем температура кипения, часть воды испаряется за счет уменьшения внутренней энергии, что учитывается коэффициентом самоиспарения b, определяемым по формулам: в первом корпусе ; во втором корпусе . Расход греющего пара, подаваемого в калоризатор первого корпуса выпарной установки , кг/с, , где – относительное количество вторичного пара первого корпуса, подаваемого в калоризатор второго. Эффективность работы ВВУ характеризуется коэффициентом испарения α, равным количеству воды, выпариваемой из раствора одним килограммом греющего пара. Принимаем α1 = α1 = 1. Массовое количество воды, выпаренной в первом корпусе , кг/с, . Составьте уравнение материального баланса для первого корпуса выпарки и на его основании рассчитайте: – количество продукта после первого корпуса , кг; – массовая доля продукта после первого корпуса , %; – среднюю массовую долю продукта во втором корпусе , %. Уточненное значение величины физико-химической депрессии во втором корпусе , °C, . Определите уточненную температуру кипения продукта Уточненное значение коэффициента самоиспарения во втором корпусе: . Массовое количество воды , кг/с, выпаренной во втором корпусе: . Массовое количество воды, выпаренной в установке , кг/с, . Ошибка , %, . Если ошибка не превышает 5 %, расчет сделан правильно. Перепады температур между греющим паром и продуктом в калоризаторах: первого корпуса Δt1 = tг1 - t1 ; второго корпуса Δt2 = tг2 - t2. Площадь поверхности теплопередачи в калоризаторах , где – коэффициент теплопередачи в первом корпусе, кВт/(м2∙К); =1,51 кВт/(м2∙К); tк1 – температура конденсата греющего пара в первом корпусе, °С, ;
второго корпуса: , где – коэффициент теплопередачи в первом корпусе, кВт/(м2∙К); К2 =1,125 кВт/(м2∙К); tк2 – температура конденсата греющего пара во втором корпусе, °С, . Принимаем F1 = F2 = (F1 + F2)/2. Расход острого пара , кг/с, , где – коэффициент инжекции по заданию. Удельный расход острого пара d, кг/кг, . Таблица 2 Исходные данные для расчета
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-05-10; просмотров: 156. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |