ФБГОУ ВПО Кубанский государственный

Стр 1 из 2Следующая ⇒

ФБГОУ ВПО Кубанский государственный

технологический университет

( КубГТУ)

Институт пищевой и перерабатывающей промышленности

кафедра процессов и аппаратов пищевых производств

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств»

на тему «Проектирование выпарной установки с центральной циркуляционной трубой»

Выполнила студентка группы 10-ПБ-ПП3

Ткачёва Юлия Николаевна

Допущена к защите

Руководитель проекта Мамин В.Н. __________________________________

Нормоконтролер________________________________________________

Защищен________________________

Члены комиссии: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2013г.

Введение

Выпаривание – тепловой процесс концентрирования растворов нелетучих веществ в жидких летучих растворителях при температуре кипения путем частичного удаления растворителя в парообразном состоянии.

В подавляющем большинстве случаев выпариванию подвергают водные растворы твердых веществ, и удаляемый растворитель представляет собой водяной пар, носящий название вторичного пара. Теплоту для выпаривания можно подводить любыми теплоносителями, однако чаще всего в качестве греющего теплоносителя при выпаривании используют водяной пар, который называют греющим ( первичным) паром.

В пищевых производствах выпаривание применяют для сгущения полуфабрикатов и пищевых продуктов. Например, в консервной и кондитерской промышленности процесс выпаривания используют для получения концентрированных фруктовых и ягодных соков, паст, повидла, джема, начинки для карамели и других продуктов; в молочной промышленности – для сгущения молока, сыворотки, сливок; в свеклосахарной промышленности – для уваривания сахарного сока на сироп; в крахмало-паточной промышленности – для выпаривания кукурузного экстракта, паточных и глюкозных соков и сиропов; в масло-жировой промышленности – для удаления экстракционного бензина из мисцелл, и, наконец, выпаривание используется в спиртовой промышленности для упаривания барды.

Выпарные аппараты классифицируют по типу поверхности нагрева и по её расположению в пространстве, по роду теплоносителя, а также в зависимости от того, движется ли теплоноситель снаружи или внутри труб нагревательной камеры. Однако более существенным признаком классификации выпарных аппаратов, характеризующим интенсивность их действия, следует считать вид и кратность циркуляции раствора.

В данной курсовой работе спроектирован один выпарной аппарат с наружной циркуляционной трубой (первый корпус), входящий в состав выпарной установки.

Содержание

Введение……………………………………………………………………..2

1 Общая часть……………………………………………………………….4

1.1 Описание технологической схемы и устройства…………………4

1.2 Принцип действия и назначение аппарата………………………..5

2 Расчетная часть……………………………………………………………6

2.1 Определение количества выпаренной воды………………………6

2.2 Температурный режим работы выпарного аппарата……………7

2.3 Определение расхода греющего пара...…………………………...8

2.4 Расчет поверхности теплообмена…………………………………..9

2.5 Конструктивный расчет выпарного аппарата……………………12

3 Вопросы стандартизации………………………………………………..17

4 Вопросы охраны труда и техники безопасности………………………18

5 Заключение………………………………………………………………..20

Список используемой литературы………………………………………....21

Общая часть

Описание технологической схемы и устройства

Принципиальная схема трехкорпусной выпарной установки приведена на рис. 1.

В целях экономии греющего пара при концентрировании пищевых продуктов широкое распространение в промышленности получили многокорпусные выпарные установки, состоящие из двух- четырех выпарных аппаратов (корпусов). Принцип многокорпусного выпаривания заключается в том, что вторичный пар, полученный при кипении раствора в предыдущем аппарате, используется в качестве греющего пара в последующем аппарате, где давление и, следовательно, температура кипения раствора будут меньше, чем в предыдущем аппарате.

Такая технологическая схема многокорпусной выпарной установки называется прямоточной, так как направление перехода раствора и вторичного пара из корпуса в корпус совпадают.

Расчётная часть

В результате расчёта выпарного аппарата необходимо определить поверхность теплообмена F и расход греющего пара D. Кроме того, производят расчёт тепловой изоляции и конструктивный расчёт аппарата, в результате которого определяют число теплообменных труб, размеры греющей камеры и сепаратора, а также размеры патрубков для подачи исходной смеси, греющего пара и отвода упаренного раствора, вторичного пара и конденсата.

Вопросы стандартизации

1.ОН 12-45-82 Трубы из углеродистой и высоколегированной стали для химического и компрессорного машиностроения. Сортамент. Отраслевая нормаль. М., НИИхиммаш. 1982

2. ОН-26-01-1-83 Сосуды и аппараты стальные сварные. Узлы и детали. Люки. Типы, конструкция и основные размеры. Отраслевая нормаль. Пенза, ВНИИТхиммаш, 1983.

3.ОН 26-01-17-86, ОН 26-02-14-86 Сосуды и аппараты. Нормы расчёта и конструирование фланцевых соединений. Отраслевая нормаль. М., Минхимнефтемах, 1986.

4. ОН 26-02-7-85 Теплообменники кожухотрубчатые сU-образными трубами. Основные параметрыи размеры. Отраслевая нормаль. М., ГИПРОнефтемаш, 1985

5. РТМ 54-80 Справочник по свойствам черных металлов, применяемых в оборудовании нефтеперерабатывающих заводов. Руководящий технический материал. М., ГИПРОнефтемаш, 1988

6. ОН 26-01-71-88 Сварка в химическом машиностроении. Отраслевая нормаль. М., НИИ химмаш, 1988.

7.НИМ 4-287-69 Окна смотровые. Основные размеры.

8.ОСТ 26-829-73- ОСТ 26-843-73 Фланцевые соединения арматуры трубопроводов. Минхимнефтемаш. М., 1973.

9.ОСТ 26-426-79 Фланцы для аппаратов стальные плоские приварные. Основные размеры.

10. ОСТ26-01-341-80 Окна смотровые стальных сосудов и аппаратов. Основные размеры.

11.ОСТ 26-2002-77 Люк с плоской крышкой. Основные размеры.

12.ГОСТ 9941-81 Трубы из нержавеющей стали, условные обозначения. Труба 50*2-12Ч18Р10Т ГОСТ 8041-81.

13.ГОСТ 9617-81 Обечайки стальные цилиндрические. Основные размеры.

14.ГОСТ 12.2.003-91 Оборудование производственное. Общие требования безопасности.

Техника безопасности

Общие требования безопасности производственного оборудования отвечают ГОСТу 12.2003-91 «Оборудование производственное», который является основой для установления требований безопасности и технических условиях, эксплуатационных и других конструкторских документах на производственное оборудование, конкретных групп, видов, моделей.

Основные положения:

1.Производственное оборудование должно быть безопасно при монтаже, эксплуатации и ремонте как отдельно, так и в составе комплексов и технологических схем, а так же при транспортировке и хранении. Оно должно быть пожаровзрывобезопасным.

2.Все виды производственного оборудования должны охранять окружающую среду от загрязнения выбросами вредных веществ выше установленных норм.

3.Непременным условием является обеспечение надежности, а так же исключение опасности при эксплуатации в пределах, установленных результате воздействия влажности, солнечной радиации, механических колебаний, перепадов давлений и температур, агрессивных веществ, ветровых нагрузок, обледенения.

4.Материалы принимаемые в конструкции производственного оборудования, не должны быть опасными и вредными. Не допускается использование веществ и материалов, не прошедших проверки на пожаробезопасность.

5.Конструкции технологического оборудования, имеющие газо-, паро-, пневмо-, гидро-, и другие системы, выполняются в соответствии с требованиями безопасности для этих систем.

6.Конструкции оборудования должны исключать возможность случайного соприкосновения с работающими и горячими частями.

7.Выделение оборудованием тепла в производственных помещениях не должно превышать предельно допустимых концентраций в рабочей зоне.

8.Конструкция оборудования должна предусматривать защиту поражения электрическим током, включая случай ошибочных действий обслуживающего персонала.

9.Конструкция оборудования должна обеспечивать снижение до регламентируемых уровней шума вибраций

10.Для обеспечения безопасности основного оборудования при его эксплуатации дополнительно предусматривают защитные устройства.

Для защиты от действия опасных факторов принимают коллективные и индивидуальные средства защиты, которые можно разделить на четыре группы:

1)оградительные

2)предохранительная

3)сигнализационные устройства

4)дистанционное управление.

Заключение

В результате расчета выпарного аппарата определили поверхность теплообмена F и расхода греющего пара D. Кроме того, произвели расчет тепловой изоляции и конструктивный расчет аппарата, в результате которого определили число теплообменных труб, размеры греющей камеры и сепаратора, а так же размеры патрубков для подачи исходной смеси, греющего пара и отвода упаренного раствора, вторичного пара и конденсата. Спроектировали один выпарной аппарат (первый корпус), входящий в состав выпарной установки.

Список используемой литературы

1. Алексеев Н.Н. Методические указания и задания к контрольным работам по курсу «Процессы и аппараты пищевых производств для студентов всех форм обучения». – Краснодар, КПИ, 1984. – 140 с.

2. Мамин В.Н. Методические указания к курсовому проекту. Проект выпарного аппарата. – Краснодар: КубГТУ, 2003. – 23 с.

3. Вальдман В.А. Методические указания к расчетному практикуму и курсовому проектированию. Теплофизические характеристики пищевых продуктов, материалов и теплоносителей в пищевых производствах.-Краснодар: изд. КубГТУ, 2000. – 33 с.

4. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии.- М.: Химия, изд. 9-е испр., 1973.- 750 с.