Курсовая работа: Расчет вакуум-выпарной установки по производству томатной пасты
где – концентрация сухих веществ; р
– давление.
В качестве значений концентраций сухих веществ используем значения концентрации томатной пасты в корпусах, вычисленные по формулам (3). Тогда получим такие значения физико-химической депрессии томатных соков по корпусам:
|
Температура кипения раствора в корпусе отличается от температуры греющего пара в последующем корпусе на сумму температурных потерь от температурной депрессии , гидростатической депрессии
и гидродинамической депрессии
.
Гидродинамическая депрессия обусловлена потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трубопроводов при переходе из корпуса в корпус. Приближенно можно считать С на корпус [11]. Тогда температуры вторичных паров в корпусах равны:
![]() ![]() ![]() | (7) |
где – температура вторичного пара в i -ом корпусе;
– температура греющего пара в i -ом корпусе;
– гидродинамические депрессии по корпусам.
Из формул (7), используя значения температур греющих паров по корпусам из табл. 1, находим:
|
По температурам вторичных паров определим такие их характеристики как давление и плотность [12].
Таблица 2
Характеристики вторичных паров
Температура, о С | Давление, МПа | Плотность, кг/м3 |
![]() | ![]() | 1006 |
![]() | ![]() | 1017 |
![]() | ![]() | 1124 |
Для определения температур кипения растворов в среднем слое найдем вспомогательные характеристики.
Давление в среднем слое кипятильных труб корпусов находится по формуле [2]:
![]() | (8) |
где – высота кипятильных труб аппарата, м;
– плотность кипящего раствора, кг/м3 ;
– паронаполнение (объемная доля пара в кипящем растворе) м3 /м3 .
Будем считать [11], что объемная доля пара в кипящем растворе приближенно равна , высота кипятильных труб
м, а плотность кипящего раствора и давление вторичных паров определяется из табл. 2, тогда
Этим давлениям соответствуют температуры кипения томатного сока и теплота испарения влаги, которые приведены в табл. 3.
Таблица 3
Характеристики томатной пасты в среднем слое кипятильных труб
Давление, Мпа | Температура, о С | Теплота испарения, кДж/кг |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
![]() | ![]() | ![]() |
Поверхность теплопередачи первого корпуса ориентировочно равна [11]:
![]() | (9) |
где – поверхность теплопередачи первого корпуса;
– теплота парообразования вторичного пара;
– удельная тепловая нагрузка аппарата.
Для аппаратов с принудительной циркуляцией можно принять [11], а теплоту парообразования вторичного пара равной
[19].
После подстановки всех значений в формулу (9) получаем поверхность теплопередачи первого корпуса равной:
.
Гидростатические депрессии по корпусам определяются по формулам [11]:
![]() ![]() ![]() | (10) |
Откуда
|
Сумма гидростатических депрессий равна
Температурная депрессия определяется по формуле [11]:
![]() | (11) |
где – температура паров в среднем слое кипятильных труб;
– температурная депрессия при атмосферном давлении;
– теплота испарения в среднем слое кипятильных труб.
Справочные данные для формулы (11) возьмем из [19]. После подстановок получим:
Сумма температурных депрессий равна:
.
Температуры кипения растворов в корпусах определяются по формуле [11]:
| (12) |
где – температура кипения раствора в i -ом корпусе;
– температура греющего пара в i -ом корпусе;
– температурная депрессия;
– гидростатическая депрессия;
– гидродинамическая депрессия.
Таким образом, температуры кипения растворов в корпусах соответственно равны:
|