САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНЫХ И

ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

КАФЕДРА ПРОЦЕССОВ И АППАРАТОВ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по процессам и аппаратам

Проектировал студент ____231группы____________________

_______________Громцев Павел Сергеевич_________

_________________17 апреля 2003 года_________________

Руководитель проекта

_______________Жариков Алексей Николаевич _______________

«___» ________________________________________________

Проект защищен с оценкой: _____________________________

ВВЕДЕНИЕ.

ВЫПАРИВАНИЕ – это процесс концентрирования растворов нелетучих веществ путем удаления жидкого летучего растворителя в виде паров.

В пищевой промышленности жидкие смеси, концентрирование которых осуществляется выпариванием, отличаются большим разнообразием как физических параметров (вязкость, плотность, температура кипения, величина критического теплового потока и др.), так и других характеристик
(кристаллизующиеся, пенящиеся, нетермостойкие растворы и др.). Свойства смесей определяют основные требования к условиям проведения процесса
(вакуум-выпаривание, прямо- и противоточные, одно- и многокорпусные выпарные установки), а также к конструкциям выпарных аппаратов.

Принцип действия.
Исходный разбавленный раствор (молоко) из промежуточной емкости центробежным насосом подается в теплообменник (где подогревается до температуры, близкой к температуре кипения), а затем в первый корпус выпарной установки. Предварительный подогрев повышает интенсивность кипения в выпарном аппарате.
Первый корпус обогревается свежим водяным паром. Вторичный пар, образующийся при концентрировании раствора в первом корпусе, направляется в качестве греющего во второй корпус. Сюда же поступает частично сконцентрированный раствор из 1-го корпуса. Аналогично третий корпус обогревается вторичным паром второго и в нем производится концентрирование раствора, поступившего из второго корпуса.
Самопроизвольный переток раствора и вторичного пара в следующие корпуса возможен благодаря общему перепаду давлений, возникающему в результате создания вакуума конденсацией вторичного пара последнего корпуса в барометрическом конденсаторе смешения (где заданное давление поддерживается подачей охлаждающей воды и отсосом неконденсирующихся газов вакуум- насосом). Смесь охлаждающей воды и конденсата выводится из конденсатора при помощи барометрической трубы с гидрозатвором. Образующийся в третьем корпусе концентрированный раствор подается в промежуточную емкость упаренного раствора.
Конденсат греющих паров из выпарных аппаратов выводится с помощью конденсатоотводчиков.
Задание на проектирование

Спроектировать трехкорпусную выпарную установку для концентрирования Gн=4,2 кг/с цельного молока от начальной концентрации Xн=11% до конечной
Xк=53% при следующих условиях:

. обогрев производится насыщенным водяным паром давлением;Pг1=107,8кПА

1) давление в барометрическом конденсаторе;Pбк=18,2 кПА

2) выпарной аппарат – тип 3, исполнение 1 (с наружной циркуляционной трубой);

3) взаимное направление пара и раствора – прямоток;

1. Определение поверхности теплопередачи выпарных аппаратов

Поверхность теплопередачи каждого корпуса выпарной установки определяют по основному уравнению теплопередачи:F=Q/(K*Vtn)
Для определения тепловых нагрузок Q, коэффициентов теплопередачи K и полезных разностей температур Vtn необходимо знать распределение упариваемой воды, концентрации растворов и их температур кипения по корпусам. Эти величины находят методом последовательных приближений.

Первое приближение.
Производительность установки по выпариваемой воде определяют из уравнения материального баланса:W=Gн*(1-Xн/Xк)=4,2*(1-11/53)=3,33 кг/с

1. Концентрации упариваемого раствора