Scrigroup - Documente si articole

Username / Parola inexistente      

Home Documente Upload Resurse Alte limbi doc  

CATEGORII DOCUMENTE




loading...



AnimaleArta culturaDivertismentFilmJurnalismMuzica
PescuitPicturaVersuri

Proiect - Instalatie de concentrare cu triplu efect si termocompresie destinata obtinerii sucului de mere concentrat

diverse

+ Font mai mare | - Font mai mic








DOCUMENTE SIMILARE

Trimite pe Messenger
STATIA RADIO PORTABILA RF-5800V-MP MANUAL DE OPERARE
101 MOTIVE pentru care TE IUBESC
Tipuri de servire a mesei
CARNEA - caracterizata din punct de vedere marceologic
ROTARY INTERNATIONAL - Lumea Rotariana
DESPRE IUBIRE
Dimensionarea depozitului frigorific pentru materia prima
E INCENDIU – CE SA FAC?
Timp si infinit
Radioul Modern



TEMA PROIECT

Sa se proiecteze o instalatie de concentrare cu triplu efect si termocompresie destinata obtinerii sucului de mere concentrat care lucreaza la o capacitate de S0=kg/h suc de mere preconcentrat cu un continut de substanta uscata su0=20%

Sucul preconcentrat va avea un extract refractometric R=suf=55%

Se cunosc urmatoarele date initiale:

-temperatura initiala a sucului preconcentrat t0=40 C;

-temperatura de autoevaporare in efectul I este t1= C;

-temperatura de autoevaporare in efectul II este t2=;

-temperatura de autoevaporare in efectul III este t3=;

-presiunea aburului motor PAb=8 atm;

-randamentulul injectorului ;

-temperatura aburului primar tW0=110 C;

-temperatura apei la intrarea in condensator ta=15 C;

-randamentul instalatiei ;

-variabila independenta n=4.

CUPRINS

Bilantul de materiale

Calculul debitului de solutie ce intra in instalatie………………………………………pag3

.Calculul de solutie concentrata ce iese din instalatie si al debitului total de apa evaporata …………………………………………………………………………………pag3

.Calculul debitelor de solutie preconcentrata in efectul I si II …………………………pag3

.Sistematizarea tabelara a bilantului de materiale ………………………………………pag4

Bilantul termic

.Calculul debitelor de abur intrate in instalatie

1.1 Calculul coeficientilor de evaporare si autoevaporare ………………………………pag 5

1.2 Calculul fluxutilor termice pentru fiecare efect………………………………………pag10

1.3 Sistematizarea tabelara a bilantului termic…………………………………………pag11

.Calculul fluxurilor termice corespunzatoare condensatorului…………………………pag12

2.1Calculul necesarului de apa de racire la condensator…………………………………pag13

2.2) Calculul consumurilor specifice de agent termic si apa de raciere …………………pag13

Calculul de dimensionare

Dimendionarea primul vaporizator……………………………………………………..pag14

1.1 Calculul suprafetei de schimb termic:…………………………………………………pag14

1.2Calculul numarului de tevi……………………………………………………………..pag17

1.3Calculul diametrului apartului………………………………………………………….pag18

Dimensionarea racordului primului vaporizator……………………………………….pag18

2.1Calculul racordului R1-racord de alimentare cu suc preconcentrat……………………pag19

2,2Calculul racordului R2-racord de evacuare a amestecului suc-vapori………………pag 19

2.3 Calculul racordului R3-racord de evacuare a sucului preconcentrat cu su1…………pag 21

2.4Calculul racordului R4-radord de evacuare a vaporilor secundari……………………..pag 21

2.5Calculul racordului R5-racord de intrate a aburului primar……………………………pag 21

2.6Calculul racordului R6-racord de evacuare a condensului……………………………..pag22

Bilantul de materiale

1.Calculul debitului de solutie ce intra in instalatie:

S=debit masic de suc initial [kg/s]

n=4

2.Calculul de solutie concentrata ce iese din instalatie si al debitului total de apa evaporata :

S=S+W

Ssu0%=Ssu3%

S=debit masic de suc iniatial [kg/s]

S=debit masinc de suc concentrat [kg/s]

W=apa total evaporata [kg/s]

su3= suf= substanta uscata a sucului concentrat [%]

Text Box: W=0,66-0.24=0.42
S3=0.24
W= 

I

W=debit masic de apa evaporata in efectul I [kg/s]

W=debit masic de apa evaporata in efectul II [kg/s]

W=debit maisc de apa evaporata in efectul III [kg /s]

3.Calculul debitelor de solutie preconcentrata in efectul I si II :

Obs.Debitele masice de apa evaporata in fiecare efect se cunosc din bilantul termic prin urmare bilantul de materiale pe fiecare efect se poate realiza abia dupa efectuarea bilantului termic

Bilantul de materiale in efectul I :

Bilantul de materiale in efectul II :

Bilantul de materiale in efectul III :

S=debit masic de suc iniatial[ kg/s]

S=debit masic de suc preconcentrat in efectul I[ Kg/s]

S2=debit masic de scu precocentrat in efectul II [kg/s]

S3= debit masic de suc concentrat in efectul III[ kg/s]

W1=debit masic de apa evaporata in efectul I [ kg/s]

W2 = debit masic de apa evaporata in efectul II [ kg/s]

W3 = debit masic de apa evaporata in efectul III[ kg/s]

Su 1 = substanta uscata a sucului preconcentrat in efectul I[%]

Su2 = substanta uscata a sucului preconcentrat in efectul II[%]

Su3 =substanta uscata a sucului concentrat in efectul III[%]

-Bilantul de materiale I :

0.66= S1+0.2127  S1= 0.4473

0.66 20%= su1%=29.5%

- Bilantul de materiale in efectul II

S2+0.1071=0.4473 S2=0.3402

su2%=38.7870%

-Bilantul de materiale in efectul III :

S3+0.1002=0.3402 S3=0.24

0.340238.7870%=  su3%=54.9805%

4.Sistematizarea tabelara a bilantului de materiale :

Nr

Denumire material

Simbol

U.M

Cantitatea

Nr.

Denumire material

Simbol

U.M

Cantitate

Suc preconcentrat

S0

Kg/s

Suc preconcentrat in ef 1

Apa evaporata

S1

W1

Kg/s

Suc preconcentrat in ef I

S1

Kg/s

Suc preconcentrat in ef II

Apa evaporatea in ef II

S2

W1

Kg/s

Suc preconcentrat in ef II

S2

Kg/s

Suc concentrate

Apa evaporata

S3

W3

Kg/s

Total materiale intrate

Kg/s



Total materiale iesite

Kg/s

BILANTUL TERMIC

1.Calculul debitelor de abur intrate in instalatie

1.1 Calculul coeficientilor de evaporare si autoevaporare :

  • Bilantul termic partial pentru efectul I :

W1=

W1= debit masic de apa evaporate in efectul I [ kg/s]

=randamentul instalatiei[%]

=coeficient de evaporare in efectul I

= coeficient de autoevaporare in efectul I

W0=debit masic de abur primar [kg/s]

S=debit masic de suc initial[ kg/s]

r0=caldura latenta de vaporizare[ kj/kg]

r1=caldura latenta de vaporizare a vaporilor secundari [ kj/kg]

Text Box: tabelul 2.138 pag 125 MI vol Ir0=f(tw0=110 C)=2234[kj/kg]

r1=f(t1=76.2 C)=2318.36[kj/kg]

c0=capacitate termica masica a sucului initial [j/kg k]

t0=temperatura initiala a sucului preconcentrat [ C]

t1=temperatura de autoevaporare in efectul I [ C]

c0=f(t0)

=debit masic al agentului temic din efectul II [kg/s]

c0=1386+21.6su0% +2T0

su0=100-S0=100-20%=80%

T0=40 C+273.15=313.15 K

c0=1386 +=2.0295 [kj/kg k]

  • Bilantul termic partal in efectul II:

W2=

W2 = debit masic de apa evaporata in efectul II [ kg/s]

=randamentul instalatiei[%]

S=debit masic de suc initial[ kg/s]

=coeficient de evaporare in efectul II

= coeficient de autoevaporare in efectul II

c0=capacitate termica masica a sucului initial [j/kg k]

ca=cacitate termica masica a apei [kj/kg]

=debit masic al agentului termic folosit in efectul II [kg/s]

r1=caldura latenta de condensare a agentului termic in efectul II [ kj/kg]

r2=caldura latenta de vaporizare a vaporilor secundari in efectul II [ kj/kg]

ca=f (t0=40 )=4.190[kj/kg k] tabelul 2.136 pag 124 MI vol I

  • Bilantul termic partial in efectul III:

W3=

W1= debit masic de apa evaporata in efectul I [ kg/s]

W2 = debit masic de apa evaporata in efectul II [ kg/s]

W3 = debit masic de apa evaporata in efectul III[ kg/s]

=randamentul instalatiei

c0=capacitate termica masica a sucului initial [j/kg k]

ca=cacitatea termica masica a apei [kj/kg k]

S=debit masicc de suc initial[ kg/s]

=coeficient de evaporare in efectul III

= coeficient de autoevaporare in efectul III

r2=caldura latenta de condensare a agentului termic in efectul III[ kj/kg]

r3=caldura latenta de vaporizare a vaporilor secundari in efectul III[ kj/kg]

r3=f(t3=41.2 C)=2394.396[kj/kg]tabelul 2.138 pag 125 MI vol I

Calculul fluxurilor pierdute :

In efectul I fluxul pierdut :

In efectul II fluxul pierdut

In efectul III fluxul pierdut :

r0 =

h0’’=entalpia vaporilor in functie de temperatura t0 [kj/kg]

h1’’= entalpia vaporilor in functie de temperatura t1 [kj/kg]

Obs. Se pot calcula dupa aflarea debitelor W0 ,,W2 din bilantul termic cumulativ.

Bilantul materiale in injector :

Ab +W1’=W0

+W1’’=W1

Ab =debit masic de abur motor [kg/s]

W1’’=debit masic al al vaporilor secundari folosit ca agent termic din efectul II[kg/s]

=debit masic de vapori secundari care merg la injector[kg/s]

W1=debit masic de apa evaporata in efectul I [ kg/s]

W0=debit masic de abur primar [kg/s]

Bilantul termic in injector:

randamnetul injectorului [%]

h’’1=entalpia aburului motor in functie de presiune [kj/kg]

entalpia vaporilor secundari [kj/kg]

h0’’= entalpia aburului primar [kj/kg]

h’’Ab=f(p=8at)=2776 [kj/kg]tabelul 2.139 pag 126 MI vol.I

h’’1=f(t1=76.2 C)=2637.92[kj/kg]tabelul 2.138 pag 126 MI vol.I

Bilantul termic acumulativ:

W= (1)

W1=

W2= (3)

W3=(4)

W1= (5)

Ab+ (6)

(7)

W= (1)

W1=

W1=

W2=(3)

W2=0.9355W1’’ +0.0085-0.0266 W1

.W3=95% +.08831 W2+0.0169(0.66-2.0645(W1+W2) ( 4)

W1=W1’+W1’’(5)

Ab+ W1’=W0 Ab= W0- W1’(6)

Din 67

0.9355(W0- W1)2776+ W1’ 2637.92= W0 2696

2720.48 W0-2720.48+ W1’ 2637.92- W02696=0

24.48 W0-83.76 W1’=0-83.76 W1’=-24.48 W0 W1’=0.2922 W0

Din 75

0.2922W0+W1’’=0.9154W0-0.0035W1’’=0.6232W0-0.0035

Din 53

0.9355(0.6232W0-0.0035)+0.0085-0.0266(0.9154W0-0.0035)=W2

0.5830W0 -0.0032+0.0085-0.0243W0-0.0301=W2

0.5587W0-0.0248=W2

Din 3

0.9339(0.5587W0-0.0248)+0.0169(0.66-2.0645(0.9154W0-0.0035+0.5587W0-0.0248))=0.42-0.9154W0+0.0035-0.5587W0+0.0248

0.5217W0-0.0231+0.0169(0.66-2.0645(1.4741W0-0.0028))=-1.4741+0.4483

0.5217W0-0.0231+0.0169(0.66-3.0432W0+0.0584)=-1.4741W0+0.4483

0.5217W0-0.0231-0.0514W0+0.0221=-1.4741W0+0.4483

1.9444W0=0.2593 W0=0.2362

W2=0.1071

W3=0.1002

Ab=0.2362-0.056=0.1802

W1’=0.2922-0.2362=0.056

1.2 Calculul fluxurilor termice pentru fiecare efect:

  • Efectul I:

S0c0t0+W0h0’=S1c1t1+W1h1’’+ W0h0’+

= fluxul termic intrat cu sucul initial;[KW]

= fluxul termic intrat cu agentul termic W0;[KW]

= flux termic iesit cu fluxul preconcentrat in efectul I;[KW]

=flux termic iesit cu apa evaporate in efectul I;[KW]

= flux termic iesit co condensul din efecttul I;[KW]

=flux termic pierdut in efectul I;[KW]

  • Efectul II:

S1c1t1+ W’’1h1’’=S2c2t2+W2h2’’ + W’’1h1’ +

= flux intrat cu sucul preconcentrat S1; [KW]

= flux intrat cu sucul preconcentrat in efectul II; [KW]

=suc iesit cu sucul preconcentrat in efectul II; [KW]

=flux iesit cu apa evaporata in efectul II; [KW]

=flux iesit cu condensul in efectul II; [KW]

=flux pierdut in efectul II; [KW]

  • Efectul III:

S2c2t2+ W2h2’’=S3c3t3 +W3h3’’+W2h2’+

=flux intrat cu agentul termic in efectul III; [KW]

=flux intrat cu agentul termic in efectul III; [KW]

=flux iesit sucul concentrate in efctul III; [KW]

=flux iesit cu apa evaporata in efectul III; [KW]

=flux iesit cu condensul in efectul III; [KW]

=flux pierdut in efectul III; [KW]

-Rezolvare :

=S0c0t0=

=W0h0’==607.1751




=S1c1t1=

(c1=1386+=2.0275)

=W1h1’’==561.085

=W0h0’==44.17

=S1c1t1=69.105

=W’’1h1’’==378.805

S2c2t2==12.7446

=W2h2’’==279.585

=W’’1h1’==45.8537

=S2c2t2=12.7446

=W2h2’’=279.585

=S3c3t3=19.979

=W3h3’’==257.7145

=W2h2’==27.4625

1.3 Sistematizarea tabelara a bilantului termic:

Nr

Fluxuri termice intrate

Simbol

UM

Cantitate

Nr

fluxuri termice iesite

simbol

UM

Cantitate

fluxul termic intrat cu sucul initial

fluxul termic intrat cu agentul termic W0;[

kw

kw

flux termic iesit cu fluxul preconcentrat in efactul I

flux termic iesit cu apa evaporate in efectul I

flux termic iesit co condensul din efectul I

flux termic pierdut in efectul I

KW

KW

KW

KW

flux intrat cu sucul preconcentrat S1

flux termic iesit cu apa evaporate in efectul II

kw

kw

suc iesit cu sucul preconcentrat in efectul II

flux iesit cu apa evaporata in efectul II;

flux iesit cu condensul in efectul II

flux pierdut in efectul II;

Kw

Kw

Kw

kw

flux intrat cu agentul termic in efectul III

flux intrat cu agentul termic in efectul III

kw

kw

flux iesit sucul concentrate in efctul III

flux iesit cu apa evaporata in efectul III

flux iesit cu condensul in efectul III

flux pierdut in efectul III

Kw

Kw

Kw

kw

suma fluxuri termice intrate

kw

suma fluxiri termice iesite

kw

2.Calculul fluxurilor termice corespunzatoare condensatorului:

2.1Calculul necesarului de apa de racire la condensator:

[kw]

[kw]

[kw]

Ap=debit masic de apade racire [kg/s]

tai=temperatura initiala a apei [ C]

cai=capacitatea termica masica initiala a apei [kj/kg K]

W3=debit masic de apa evaporata in efectul III [kg/s]

h3’’=entalpia vaporilor in functie de temperatura de autoevaporare in efectul III.[kj/kg]

taf=temperature finala a apei[ C]



caf= capacitatea termica masica finala a apei[ kj/kg K]

Se aleg :

taf= tai C

caf=f(taf=30 C)=4.18 [kj/kg K]

Se recalculeaza temperatura finalaa apei la iesirea din condensator :

taf=[ C]

flux termic intrat cu apa de racier in condensator [kw]

flux termic intrat cu vaporii secundari in efectul II [kw]

flux termic iesit cu condensul[kw]

2.2 Calculul consumurilor specifice de agent termic si apa de raciere :

Cs apa de racire=[kg apa racire/kg apa total evapoarata]

Cs Ab=[kg abur/kg apa evaporata]

Calculul de dimensionare

1.)Dimensionarea primului vaporizator 

1.1 Calculul suprafetei de schimb termic:

flux termic transmis[KW]

k=coeficient global de transfer de caldura [W/m2 K]

A=suprafata de schimb termic [m2]

=diferenta medie de temperatura[ C]z

W0=debit masic de abur primar [kg/s]

r0=caldura latenta de condensare a aburului primar [kj/kg]

coeficient partial de transfer de caldura prin convectie de la agentul termic la peret [W/m2 K]

grosimea peretelui tevii [m]

conductivitatea termica a materialului din acre sunt construite tevile[W/m K]

coeficient partial de transfer de caldura prin convectie de la perete la suc [W/m2K]

Calcul coeficient partial de transfer de caldura prin convectie de la agentul termic la peret

=

a=constanata dimensionala pentru peretii verticali ;a=0.943 FDT Rasenescu formula 5.150 pag 168

g=acceeratie gravitationala [m/s2]

=densitatea condensului [kg/m3]

=conductivitatea termica a condensului [W/m K]

=vascozitatea dinamica a condensului [Pa s]

=diferenta de temperatura intre temperatura agentului termic si temperatura peretului. C]

l=lungiema tevii[m]

r0=f(tW0)= tabelul 2.138,pag 125 MI vol I

g=9.81[m/s2]

= f(t med=106 C)din tabelul 2.136 pag 124 MI vol I

Text Box:

Text Box:  Text Box:  Text Box: t

Text Box: 282 10-6
 
256 10-6 


Text Box: 958
 
951
Text Box: 68.3 10-2

Calculul coeficientului partial de transfer de caldura prin convectie de la perete la suc :

Din ecuatia criteriala a convectiei fortate in spatii limitate ,fara schimbarea starii de agregare se calculleaza .

c.,m,n,=constante adimensionale ;

Text Box: Pentru incalzire fortata in tevi drepte lungi (din FDT Rasenescu ,tabelul 30,pag 163).c=0.0209

m=0.18

n=0.45

Nu=

conductivitatea termica a sucului[W/m K]

di= diametrul interior al aparatului [m]

di= [m]

umed%=

conductivitatea termica a sucului ;

densitatea sucului[kg/m3]

=vascozitatea sucului [Pa s]diagrama IV.98. pag 274,Iliescu.

Wsuc=viteza sucului ;se impune (0.2-1m/s)=0.8m/s

s

Pr=

Pr=

a=difuzivitate termica a sucului [m2/s]

=vascozitatea cinematica a sucului [m2/s]

=1.1+ +0.05+umed%

=1.1+0.027+331.25+0.05+0.7525

Pr=

Nu=

Nu=200.4142

Text Box: TW0=110°C

Text Box: 40°CText Box: 76.2°C

1.2Calculul numarului de tevi:

n=nr de tevi 

Ateava=suprafata unei tevi[m2]

dm=diametrul mediu al tevii[m]

l=lungimea tevii[m];

Se alege l=2-4 m

n=

dm=

de=diametrul exterior al tevii[m];

di=diamnetrul interior al tevii[m];

Calculul numarului de cercuri concentrice (m)

n=3m(m+1)+1=47

3m2+3m-46=0

Conform STAS (Pavlov.tabelul XXXV) pentru m=4 (m=nr de cercuri) numarul real de tevi nr=62 din care 18 pe cercul exterior.

Recalculam lungimea reala a tevilor

lr=

1.3Calculul diametrului aparatului :

Dai=2(mp+e)

Dai=diametrul interior al aparatului [m]

p=pasul[m]

m=numarul de cercuri ;

e=distanta de la centrul unei tevi aseyate pe ultimul cerc,la mantaua aparatului.[m]

Dai=2(+0.072)=0.464 m=464[m]

Dae=diametrul exterior al aparatului [m]

Dae=0.464+0.001=0.465[m]=465[mm]

2.Dimensioarea racordului primului vaporizator

Pornind de la ecuatia de continuitate a debitelor si tinind cont de viteze si densitati, se ajunge la urmatoarele formule de calcul

Dv=

Ac=

Dm=

Dv=debit volumic[kg/s]

Ac=suprafata de curgere [m/s2]

Dm= debit masic[kg/s]

= densitate[kg/m3]

21.Calculul racordului R1-alimentarea cu suc preconcentrat(S0)

  • d1=

S0=debit masic de suc preconcentrat[kg/s]

=viteza sucului preconcentrat[m/s]-se impune =0.7m/s

=densitatea sucului preconcentrat [kg/m3]

d1=

2.2Calculul racordului R2-evacuarea amestecului suc vapori :

  • d2=

=15…20m/s=20m/s

=viteza amestecului suc-vapori[m/s]

=densitatea amestecului suc-vapori[kg/m3]

S1=debit masic de suc preconcentrat in efectul I [kg/s];

W1=debit masic de apa evaporata in efectul I[kg/s]

u1=substanta uscata a sucului preconcentrat in efectul I

T1=76.2+273.15=349.35[K]

2.3Calculul racordului R3-evacuarea sucului concentrate cu su1%

d3=

S1=debit masic de suc preconcentrat in efectul I[kg/s]

2.4Calculul racordului R4-evaporarea vaporilor secundari

d4=

W1=debit masic de apa evaporata in efectul I[kg/s]

viteza debitului de apa evaporata [m/s]

densitatea apei evaporata[kg/m3]

2.5Calculul racordului R5-intrarea aburului primar :

  • d5=

0.8254[kg/m3]

30[m/s]

W0=debit masic de abur primar[kg/s]

densitatea aburului primar[kg/m3]

viteza debitului de abur primar[kg/m3]

2.6Calculul racordului R6-racord de evacuare a condensului :

d6=

viteza condensului[m/s]

densitatea condensului[kg/m3]

W0=debit masic de abur primar [kg/s]



loading...






Politica de confidentialitate

DISTRIBUIE DOCUMENTUL

Comentarii


Vizualizari: 2183
Importanta: rank

Comenteaza documentul:

Te rugam sa te autentifici sau sa iti faci cont pentru a putea comenta

Creaza cont nou

Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2020 . All rights reserved

Distribuie URL

Adauga cod HTML in site