Понятие и применение теплообменных аппаратов в производстве пищевых продуктов, их характеристики и классификация. Роль, значение и особенности технологического процесса стерилизации молока. Расчет проекта кожухотрубного теплообменника для нагревания.
При низкой оригинальности работы "Расчет кожухотрубного теплообменника для стерилизации молока", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Любой технологический процесс, несмотря на различие методов, представляет собой ряд взаимосвязанных типовых технологических стадий, протекающих в аппаратуре определенного класса. Однако высокие требования к качеству продукции, эффективности производства, снижению его энерго-и материалоемкости, охране окружающей среды определяли специфику, отличающую эти технологические стадии получения пищевых продуктов и аппаратурно-технологическое оформление от подобных процессов в других отраслях народного хозяйства. Процессы в пищевой технологии в большинстве своем сложны и зачастую представляют собой сочетание гидродинамических, тепловых, массообменных, биохимических и механических процессов. Технологический процесс в пищевой технологии необходимо анализировать, рассчитать его, определить оптимальные параметры, разработать и рассчитать аппаратуру для его проведения.Теплообмен - самопроизвольный, необратимый процесс переноса теплоты от более нагретых тел (или участков тел) к менее нагретым. Теплота (количество теплоты) - энергетическая характеристика процесса теплообмена, которая определяется количеством энергии, отдаваемой или получаемой в процессе теплообмена. К ним относятся процессы нагревания, пастеризации, стерилизации, охлаждения, конденсации, выпаривания и т. п. Среда с более высокой температурой, отдающая при теплообмене теплоту, называется горячим теплоносителем, среда с более низкой температурой, воспринимающая теплоту, называется холодным теплоносителем (хладагентом). Существует 3 способа стерилизации молока: - пастеризация при 750С ® стерилизация при 135-1400С в потоке ® охлаждение до 700С ® розлив в стерильные бутылки ® стерилизация при 116-1200С;Задаем скорость движения продукта в трубах при условии, что скорость движения в трубах лежит в пределах ? = (0,6-1,5), м/с: ?? = 1м/с. Задаем наружный и внутренний диаметры трубок, учитывая, что внутри трубок протекает продукт, а снаружи трубки омываются паром: dн = 35 мм, dвн = 25 мм. Значение n? округляем до целого десятка n = 10 трубок. Уточняем скорость движения продукта по трубам по округленному числу n: ? = 3600*G/2825* dвн2 * ?, м/с, ? = 3600*3,36 / 2825*(0,025)2 *1014*10 = 12096/17903,4 = 0,68 м/с. Исходя из того, что длина теплообменника лежит в пределах 1,5-4 м, для компоновки трубного пучка принимается число ходов продукта по трубам подогревателя, число ходов может быть 2, 4, 6 (в первом приближении принимается произвольно).Гидравлический расчет выполняется для определения потерь давления и затрат энергии на преодоление этих потерь. ??ТР (htp ) - потери давления (напора) на преодоление сопротивлений трения при движении теплоносителей через каналы установки, ??МС (hmc) - потери давления (напора) на преодоление местных сопротивлеий. Конечное уравнение для расчета потерь давления (напора) имеет вид: ??ОБЩ = ??ТР ?? ??Г, Нобщ = htp ha hг, где ??ТР = ?*l/dэ*??2/2, ??ТР = 0,295*(3,9/3,9)*(1014*0,682)/2 = 69,160 Па = 0,069 КПА, где ? - коэффициент трения, значение которого зависит от режима течения среды и от относительной шероховатости канала, при турбулентном режиме (Re = 22368) определяют зону трения: e = ?/dэ = 0,02*10-3/3,9 = 0,005*10-3 - относительная шероховатость стенок трубы (канала), ? - абсолютная шероховатость, м, для новых чистых стальных бесшовных труб ? = 0,01-0,02 мм = 0,02*10-3 м, примем ? = 0,02*10-3 м. e = 0,02*10-3/3,9 = 0,05*10-3, 560/e = 560/0,05*10-3 = 11200 автомодельная зона трения => ? = 1,1*(0,005*10-3)0,25 = 1,1*0,268*100,75 = 0,295Любое нагретое тело теряет тепло в окружающую среду, что существенно увеличивает затраты на данный процесс. Для снижения этих затрат и соблюдения требований техники безопасности используют тепловую изоляцию.Корпус теплообменного аппарата выполняется сварным, из листовой стали 20К. Тогда допускаемое напряжение в зависимости от температуры стенки выбираем [?]* = 139 Мпа. Расчет толщины стенок на внутренне давление: Толщина стенки при расчете на внутреннее давление проверяется по формуле: ? = (Р*D/2[?]доп*?) С, где ? - толщина стенки корпуса, м; [?]доп - допускаемое напряжение, МПА, [?]доп = [?]*? = 139*0,9 = 125,1 МПА, ? - коэффициент, учитывающий конструкцию и условия работы аппарата, ? = 0,9 для сосудов, обогреваемых топочными газами [4]; Расчет толщины трубных решеток: Толщина трубных решеток выбирается в зависимости от диаметра размещенных в ней труб.
План
Содержание
Введение
I.Теоретическая часть. Теплообменные процессы
II.Описание технологической операции
Задание
1. Тепловой расчет
2. Гидравлический расчет
3. Расчет тепловой изоляции
4. Механический расчет
Список использованной литературы
Введение
Любой технологический процесс, несмотря на различие методов, представляет собой ряд взаимосвязанных типовых технологических стадий, протекающих в аппаратуре определенного класса. Однако высокие требования к качеству продукции, эффективности производства, снижению его энерго- и материалоемкости, охране окружающей среды определяли специфику, отличающую эти технологические стадии получения пищевых продуктов и аппаратурно-технологическое оформление от подобных процессов в других отраслях народного хозяйства.
Процессы в пищевой технологии в большинстве своем сложны и зачастую представляют собой сочетание гидродинамических, тепловых, массообменных, биохимических и механических процессов.
Технологический процесс в пищевой технологии необходимо анализировать, рассчитать его, определить оптимальные параметры, разработать и рассчитать аппаратуру для его проведения. В нем изучаются закономерности масштабного перехода от лабораторных процессов и аппаратов к промышленным. Знание этих закономерностей необходимо для проектирования и создания современных многоэтажных промышленных процессов пищевой технологии.
Теплоиспользующие аппараты, применяемые в пищевых производствах для проведения теплоообменных процессов, называются теплообменниками. Теплообменники характеризуются разнообразием конструкций, которое объясняется различным назначением аппаратов и условиями проведения процессов.
По принципу действия теплообменники делятся на рекуперативные, регенеративные и смесительные (градирни, скрубберы, конденсаторы смешения и т. д.).
В рекуперативных теплообменниках теплоносители разделены стенкой и теплота передается от одного теплоносителя к другому через разделяющую их стенку.
В регенеративных теплообменниках одна и та же теплообменная поверхность омывается попеременно горячим и холодным теплоносителями.
В смесительных аппаратах передача теплоты происходит при непосредственном взаимодействии теплоносителей.
Список литературы
1. Солнцев В.Д. Процессы и аппараты пищевых производств химической технологии: Учебно-методическое пособие. - Владивосток: Изд-во ТГЭУ, 2006. - 100с.
2. Гинзбург А.С., Громов М.А, Красовская Г.И. Теплофизические характеристики пищевых продуктов: Справочник. - М.: Пищ. пром-сть, 1980. - 286с.
3. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1999. - 551 с.
4. Лунин О. Г., Вельтищев В. Н. Теплообменные аппараты пищевых производств. - М.: Агропромиздат, 1987. - 239с.
5. Соколов В. И. Основы расчета и конструирования машин и аппаратов пищевых производств. - М.: Машиностроение, 1983. - 484с.
6. Угрюмова С. Д. Теплотехника: Учебник. Владивосток: Издательство ДВГАЭУ,1999. - 296с.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
