Технико-экономические показатели работы

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Департамент научно-технологической политики и образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Красноярский государственный аграрный университет»

Институт пищевых производств

Кафедра Технологии, оборудования

бродильных и пищевых производств

______Процессы и аппараты_________

пищевых_производств________

(наименование дисциплины)

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Расчет теплобменника для испарения

сахарного раствора производительностью 3,6 кг/с

П27 000 ПЗ

Выполнил студент группы 21 (зфо)		Мыцык С.Ю.
	(подпись)	(Ф.И.О.)
Принял к.т.н. доцент		Крымкова В.Г.
	(подпись)	(Ф.И.О.)

Красноярск 2014

Содержание

с.

Введение …………………………………………………………………5

1 Описание технологической схемы……………………………………7

2 Расчет выпарной станции……………………………………………..8

2.1 Расчет выпарного аппарата…………………………………………8

2.2 Расчет барометрического конденсатора…………………………...18

2.3 Расчет вакуум-насоса………………………………………………..21

2.4 Расчет трубопроводов……………………………………………….22

2.5Расчет подогревателя раствора …………………………………….23

Технико-экономические показатели работы

выпарной станции……………………………………………………24

Заключение……………………………………………………………….… 25

Библиографический список ………………………………………………. 26

Введение

Выпаривание – это процесс концентрирования растворов твердых нелетучих веществ путем частичного испарения растворителя при кипении жидкости.

Выпаривание применяют для концентрирования растворов нелетучих веществ, выделения из растворов чистого растворителя (дистилляция) и кристаллизации растворенных веществ, т.е. нелетучих веществ в твердом виде.

В качестве примера выпаривания с выделением чистого растворителя из раствора можно привести опреснение морской воды, когда образующийся водяной пар конденсируют и полученную воду используют для различных целей.

Для нагревания выпариваемых растворов до кипения используют топочные газы, электрообогрев и высокотемпературные теплоносители, но наибольшее применение находит водяной пар, характеризующийся высокой удельной теплотой конденсации и высоким коэффициентом теплоотдачи.

Процесс выпаривания проводится в выпарных аппаратах. По принципу работы выпарные аппараты разделяются на периодические и непрерывно действующие.

Периодическое выпаривание применяется при малой производительности установки или для получения высоких концентраций. При этом подаваемый в аппарат раствор выпаривается до необходимой концентрации, сливается и аппарат загружается новой порцией исходного раствора.

В установках непрерывного действия исходный раствор непрерывно подается в аппарат, а упаренный раствор непрерывно выводится из него.

В пищевой промышленности в основном применяют непрерывно действующие выпарные установки с высокой производительностью за счет большой поверхности нагрева (до 2500 м² в единичном аппарате).

Наибольшее применение в пищевой технологии нашли выпарные аппараты поверхностного типа, особенно вертикальные трубчатые выпарные аппараты с паровым обогревом непрерывного действия.

В зависимости от режима движения кипящей жидкости в выпарных аппаратах их разделяют на аппараты со свободной, естественной и принудительной циркуляцией, пленочные выпарные аппараты, к которым относятся и аппараты роторного типа.

В данном проекте используется аппарат с естественной циркуляцией, с вынесенной греющей камерой и трубой вскипания. В этом аппарате циркуляция раствора осуществляется за счет различия плотностей в отдельных точках аппарата. Выпариваемый раствор, поднимаясь по трубам, нагревается и по мере подъема вскипает. Образовавшаяся парожидкостная смесь направляется в сепаратор, где происходит разделение жидкой и паровой фаз.

Высота парового пространства должна обеспечивать сепарацию из пара капелек жидкости, выбрасываемых из кипятильных труб.

Вторичный пар, проходя сепаратор и брызгоотделитель, освобождается от капель, а раствор возвращается по циркуляционной трубе в греющую камеру.

В таких аппаратах облегчается очистка поверхности от отложений, т.к. доступ к трубам легко осуществляется при открытой верхней крышке греющей камеры.

Поскольку циркуляционная труба не обогревается, создаются условия для интенсивной циркуляции раствора. При этом плотность раствора в выносной циркуляционной трубе больше, чем в циркуляционных трубах, размещенных в греющих камерах, что обеспечивает сравнительно высокую скорость циркуляции раствора и препятствует образованию отложений на поверхности нагрева.

1 Описание технологической схемы

Технологическая схема двухкорпусной выпарной установки показана на рисунке 1

Рисунок 1 – Технологическая схема выпарной установки

Исходный слабоконцентрированный раствор из емкости Е центробежным насосом Н подается в теплообменник (где подогревается до температуры, близкой к температуре кипения), а затем в выпарной аппарат АВ-1. Предварительный подогрев повышает интенсивность кипения в выпарном аппарате.

Первый корпус обогревается свежим водяным паром. В греющей камере выпарного аппарата выпариваемый раствор кипит с образованием вторичного пара, упаренный раствор удаляется через штуцер в днище аппарата и подается во второй корпус установки АВ-2. А вторичный пар в сепараторе отделяется от брызг и капель, удаляется из верхней части и направляется в качестве греющего во второй корпус АВ-2. Образовавшийся вторичный пар из второго корпуса отводится в барометрический конденсатор КБ под нижнюю тарелку, в котором при конденсации пара создается требуемое разряжение. Смесь охлаждающей воды и конденсата выводится из конденсатора при помощи барометрической трубы с гидрозатвором. Воздух и неконденсирующиеся газы, попадающие в установку главным образом с охлаждающей водой (в конденсаторе), а также через не плотности трубопроводов и резко ухудшающие теплопередачу, отсасываются через ловушку Л вакуум-насосом НВ. С помощью него поддерживается также устойчивый вакуум, т.к. остаточное давление в конденсаторе может изменяться с колебанием температуры воды, поступающей в конденсатор. Образующийся во втором корпусе концентрированный раствор собирается в промежуточную емкость упаренного раствора.

Конденсат греющего пара из выпарного аппарата выводится с помощью конденсатоотводчиков КО.

2 Расчет выпарной станции

Дата добавления: 2015-12-08