РАСЧЁТЫ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И НАДЁЖНОСТЬ УСТАНОВКИ

2. РАСЧЁТЫ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И НАДЁЖНОСТЬ УСТАНОВКИ

2.1 Материальный и тепловой расчёты выпарной установки АВ1

Исходные данные для расчёта:

- количество квасного сусла, поступающего на установку, т/ч  8,5

- температура квасного сусла,С  40

- концентрация квасного сусла, поступающего на установку АВ1,%  15

- после упаривания в выпарном аппарате АВ1,% 24

- количество выпаренной воды, т/ч 3,3

Количество квасного сусла, т/ч:

- на выходе из аппарата выпарного АВ1 5,2

Давление греющего пара, МПа:

- на аппарат выпарной АВ1  0,15

Температура греющего пара,С:

- на выпарной аппарат АВ1 110

Температура охлаждающей воды,С 2530

2.1.1Тепловой баланс установки

Температурные потери в выпарном аппарате АВ1 обусловлены температурной (), гидростатической () и гидродинамической () депрессиями.

По давлению греющего пара находим его температуру и теплоты парообразования  по корпусам. Гидродинамическая депрессия вызвана потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трения и местных сопротивлений паропроводов при переходе из корпуса в корпус. Примем тогда температура вторичного пара в корпусe АВ1 равна:

Таблица 2.1 - Свойства греющего пара

Сумма гидродинамических депрессий равна:

По температурам вторичных паров определим их давление и теплоты парообразования.

Таблица 2.2 - Свойства вторичного пара

Гидростатическая депрессия  обуславливается наличием гидростатического эффекта:

Сумма гидростатических депрессий равна:

Температурную депрессию определим, зная температуру кипения в корпусе АВ1:

Сумма температурных депрессий равна:

Расчёт полезной разности температур

Необходимым условием передачи тепла в корпусе АВ1 является наличие некоторой полезной разности температур греющего пара и кипящего раствора.

Полярные разности в корпусе АВ1:

Общая полезная разность температур:

Проверим общую полярную разность температур:

Определение пароотбора в корпусе АВ1

Расход пара на подогревание рассчитываем по формуле:

где  - масса квасного сусла, кг;

 - теплоёмкость квасного сусла, Дж/кгК;

 - начальная и конечная температуры квасного сусла,C;

 - коэффициент потерь теплоты;

-энтальпия вторичного пара, Дж/кг;

 - теплоёмкость конденсата, Дж/кгК;

 - температура конденсата,C;

 - удельная теплота конденсации вторичного пара,

Дж/кг.

Количество пара, отбираемого у АВ1:

Расход экстра - пара:

2.1.2 Основное уравнение материального баланса:

где  - расход греющего пара, кг/ч;

- коэффициент испарения для -ого корпуса:

- коэффициент самоиспарения для -ого корпуса:

где  - энтальпия соответственно греющего пара, конденсата и вторичного пара, Дж/кг;

 - температура кипения,С;

 - теплоёмкость растворителя и раствора, Дж/кгК;

- коэффициент, учитывающий потери тепла,

Для расчёта используем метод Тищенко И.А., учитывающий самоиспарение раствора, а также то обстоятельство, что  и

После преобразования получаем:

где  - коэффициенты, значения которых зависят от числа корпусов и теплового режима установки.

Расход греющего пара для корпуса АВ1:

Количество выпаренной воды в корпусе АВ1:

Производительность установки по выпариваемой воде равна: , что соответствует заданному значению. Расчёт выполнен верно.

Концентрация квасного сусла:

Количество квасного сусла, выходящего из корпуса АВ1:

Материальный баланс для всей установки имеет вид:

где  - расход квасного сусла, поступающего на установку, кг/ч;

 - расход квасного сусла, удаляемого из аппарата, кг/ч.

Проверим выполненные расчёты:

Из этого равенства видно, что расчёт выполнен верно.

При кипении водных растворов можно принять удельную

тепловую нагрузку:  

Тогда поверхность теплопередачи корпуса АВ1

ориентировочно будет равна:

Согласно ГОСТ 11987 - 81 по рассчитанной поверхности теплопередачи, выбираю поверхность выпарного аппарата АВ1. Выбираю выпарной аппарат АВ1 с поверхностью нагрева 200 м², размером греющих труб 382

Похожие работы

Производство кваса

Скачать

73434

6

9

... для окрошки 0,4 5,8 3,2 0,5 5,6 3,0 0,6 5,4 - Таблица 33 Содержание спирта, % масс. Содержание сухих веществ в квасе, % масс. хлебном для окрошки 0,4 5,8 3,2 0,5 5,6 3,0 0,6 5,4 2,8 0,7 5,2 2,6 0,8 5,0 2,4 0,9 4,8 2,2 1,0 4,6 2,0 1,1 4,4 1,8 1,2 4,2 1,6 Производство кваса бутылочного розлива и напитков из хлебного сырья В бутылки разливают как ...