Аппарат для вытопки жира

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Вытопленные жиры необходимо охладить, глубина охлаждения зависит от свойств жира, характера упаковки и особенности тары. Говяжьи и бараньи жиры охлаждают до температуры 40-450С, свиной и костный до температуры 30-350С. При этом жир приобретает мазеобразную структуру, сохраняя пластичность и способность течь под давлением. В таком виде его можно упаковывать не только в крупную, но и в мелкую картонную тару. При медленном охлаждении, образуются крупные кристаллы, твёрдые и жидкие фракции могут расслаиваться. При быстром охлаждении, жир приобретает более однородную мелкозернистую структуру. Значит желательно быстрое охлаждение. Используют аппараты периодического и непрерывного действия.

В отношении компактности, производительности и интенсивности теплопередачи пластинчатые теплообменники не имеют себе равных. То же можно сказать и об условиях чистки рабочих поверхностей от пригара и отложений и санитарного обслуживания, мойки и дезинфекции, имеющих первостепенное значение при эксплуатации аппаратов, предназначенных для нагревания и охлаждения жидких пищевых продуктов.

Классификация пластинчатых аппаратов по некоторым главным признакам:

1. По назначению: нагреватели, охладители, регенераторы, аппараты комплексной тепловой обработки.

2. По виду теплоносителя: водообогреваемые, парообогрёваемые.

3. По виду хладоносителя: охлаждаемые водой, охлаждаемые рассолом, охлаждаемые водой и рассолом.

4. По числу секций: односекционные, двухсекционные, многосекционные, комбинированные.

5. По взаимному направлению движения жидкостей: прямоточные, противоточные.

6. По конструкции пластин: с узкими зигзагообразными каналами, с ленточными каналами, с сетчатыми каналами.

7. По виду зажимного механизма: с одновинтовым механизмом, с двухвинтовым механизмом, с гидравлическим зажимом.

8. По типу выдерживателя: с выносным выдерживателем, со встроенным выдерживателем.

На предприятиях пищевой промышленности для охлаждения воды широкое распространение находят теплообменники (рис. 1).

Обработка продукта в них осуществляется в тонком слое (3-6 мм), что способствует быстрой тепловой обработке жидкости по толщине потока.

Пластины данных аппаратов имеют рифленую поверхность, поэтому при сравнительно малой скорости движения жидкости (0,6…0,8 м/с) последняя интенсивно перемешивается по всему объему, вследствие чего улучшается обработка жидкости в отдельных точках потока.

Рисунок 1. Схема пластинчатого аппарата: 1,5 - стойки; 2 - угловое отверстие; 3 - штанга; 4 - нажимная штанга; 6 - винт; 7…11 - пластины; 12, 13, 16, 17 - патрубки; 14 - пластина; 15 - прокладка

Детали пластинчатого аппарата, соприкасающиеся с лицевым продуктом, изготовлены из нержавеющей стали. Основными элементами пластинчатого аппарата являются теплообменные пластины 7-11, изготовленные из тонкой листовой нержавеющей стали.

Пластины установлены на горизонтальных штангах 3. Концы штанг заделаны в стойках 1 и 5. В собранном виде пластины сжаты при помощи винта 6 и нажимной штанги 4. Между пластинами установлены резиновые прокладки 15. Каждая пластина имеет (в качестве прокладок) малое и большое резиновые кольца, которые охватывают два угловых отверстия (по диагонали или с одной стороны пластины). Через эти отверстия осуществляются подвод и отвод жидкости. Рассмотрим движение продукта и теплоносителя через аппарат. Продукт входит в аппарат через патрубок 13 и через угловое отверстие 2 попадает в продольный канал аппарата, образованный угловыми отверстиями пластин при их сжатии. По этому каналу продукт доходит до пограничной пластины 14, имеющей глухой угол (без отверстия). Из продольного канала продукт распределяется по нечетным зазорам и пластинам благодаря соответствующему расположению кольцевых прокладок 15, исключающих возможность его проникновения в четные зазоры.

При движении в зазорах вниз продукт обтекает рифленые поверхности пластин, которые с обратной стороны обогреваются теплоносителем. Внизу продукт выходит из зазоров в нижний продольный канал, образованный угловыми отверстиями 9 и выходит из аппарата через патрубок 16. Теплоноситель движется через аппарат противотоком по отношению к продукту. Он поступает через патрубок 12, проходит через нижний продольный канал, распределяется по четным зазорам между пластинами и поднимается по ним вверх. Через верхний продольный канал и патрубок выходит из аппарата.



1. Состояние вопроса

Тепловую обработку жиросодержащего сырья /3 с.322-325/ применяют для вытопки жира, а крови - для коагуляции белковой фракции. Для извлечения жира из жиросодержащего сырья при низких температурах используют импульсную (гидромеханическую или электроимпульсную) обработку.

Чтобы извлечь жир из мягкой или твердой жиросодержащей ткани, необходимо разрушить белковую структуру, содержащую жир, перевести его из внутриклеточной фазы во внеклеточную, свободную фазу и затем удалить во внешнюю среду. Наибольшее распространение в промышленности для извлечения жира получила тепловая обработка.

Основные сведения о тепловой обработке жиросодержащего сырья. При тепловой обработке применяют конвективный и кондуктивный методы подвода теплоты. Конвективный нагрев происходит при непосредственном контакте сырья с горячей водой или острым паром (так называемый мокрый способ), при кондуктивном - теплота подводится через стенку от глухого пара, горячей воды или другого теплоносителя (сухой метод).

Режимы тепловой обработки зависят от вида и состава сырья: пищевое или непищевое, мякотное или твердое, жировое или жиросодержащее. Пищевое жировое сырье (жир-сырец) и пищевую кость обрабатывают с целью вытопки жира сухим или мокрым способом при атмосферном давлении и температуре до 90°С (мягкое сырье) и до 100°С (кость) и при повышенном давлении до 0,2 МПа при температуре 120…125°С. При обработке непищевого сырья, особенно конфискатов, проводят разварку и стерилизацию при температуре до 1250С в течение 1 ч жиросодержащего и 30...40 мин нежиросодержащего сырья.

Качество готовой продукции (жира и кормовой муки) зависит от совместного действия двух факторов: максимальной температуры и продолжительности ее воздействия. Наименьшая продолжительность обработки определяется временем плавления жира и временем выдержки сырья для уничтожения патогенной микрофлоры при данной температуре процесса (пастеризация или стерилизация).

Удельная теплота q (Дж/кг), необходимая для обработки жиросодержащих материалов, идет на начальный нагрев, плавление жира, денатурацию белка, испарение влаги и окончательный нагрев

(1.1)

где сн, ск - теплоемкость сырья до и после плавления жира, Дж/(кг•К);

tН, tпл, tк - температуры продукта начальная, плавления жира и конечная, 0С;

bж - массовая доля жира в продукте, кг/кг;

гж - скрытая теплота плавления жира, Дж/кг;

а - энергия, идущая на денатурацию белка при изменении его температуры на 10С, Дж/(кг•К);

bв - массовая доля испарившейся воды, кг/кг;

гв - скрытая теплота испарения воды, Дж/кг.

Для мясных белков при варке в среднем а = 0,84...1,26 кДж/(кг•К). Теплоемкость жира до плавления сН в среднем составляет (1,3...3)•103 Дж/(кг•К), после плавления ск = 2,6•103 Дж/(кг•К); скрытая теплота плавления жира гж = (121…151)•103 Дж/кг, испарения воды гв = (2480- 2,27t)•103 Дж/кг, где t - температура испарения воды, 0С.

Из формулы (1.1) следует, что удельная теплота q не зависит от способа подвода энергии. В то же время продолжительность достижения необходимых температур в массе продукта определяется характеристиками процесса: видом подвода энергии, интенсивностью внешнего и внутреннего переноса теплоты и массы, соотношением объема, площади поверхности и определяющего размера обрабатываемого материала и его физических свойств.

Переход от периодических процессов и аппаратов к непрерывным целесообразен при сокращении продолжительности обработки, когда продолжительность обработки становится существенно меньше продолжительности подготовительно-заключительных операций, В этом случае достигаются компактность аппаратов, низкие удельные показатели по массе и занимаемой площади.

Интенсифицировать теплообмен можно, повышая температуру тепло- передающей среды, изменяя условия теплообмена (которые характеризуются значениями коэффициентов теплоотдачи а или теплопередачи k), увеличивая поверхности передачи теплоты при постоянной массе материала. При обработке биологических материалов (мясо, жир и кость) повышение температуры среды выше 120... 130 °С нежелательно, так как это приводит к ухудшению качества конечной продукции.

Коэффициенты теплоотдачи а наибольшие при конденсации острого пара [от 840 до 2780 Вт/(м2•К)] и при нагреве водой [от 840 до 33 300 Вт/(м2• К)]. Наименьшие коэффициенты [а = 85 Вт/(м2•К)] получаются при обогреве воздухом. Наиболее эффективный способ интенсификации теплообмена - измельчение материала при конвективном нагреве или проведение процесса в тонком сдое при теплопередаче. При измельчении увеличивается поверхность теплообмена, что интенсифицирует внешний теплообмен и уменьшает определяющий размер частицы, что, в свою очередь, ускоряет внутренний перенос теплоты теплопроводностью. Допустимые конечные размеры измельченных частиц определяются технологическими требованиями к процессу. Так, при выработке костного шрота частицы должны иметь размеры 25...30 мм. Измельчение материала можно проводить до нагрева материала или совмещать с нагревом. Процесс извлечения жира интенсифицируют вибрационным воздействием, совмещенным с тепловым. Вибрация теплопередающей среды разрушает пограничный слой на поверхности материала, ускоряя тем самым процесс внешнего массопереноса. При этом повышается степень извлечения жира.

Оборудование для тепловой обработки жиросодержащего сырья. При тепловой обработке применяют аппараты периодического действия (открытые котлы, автоклавы и универсальные вакуумные горизонтальные котлы) и аппараты непрерывного действия (шнековые, барабанные, роторные), а также комбинированные, совмещающие тепловую обработку и измельчение.

В периодически действующих аппаратах сырье обрабатывается в больших объемах, что имеет ряд недостатков. Из-за большой продолжительности процессов тепловой обработки (4...4,5 ч) ухудшается качество жира, и кормовой продукции. Кроме того, необходимо создание промежуточных бункеров-накопителей, занимающих большие производственные площади. При хранении вторичного сырья и конфискатов при комнатной температуре происходят быстрый рост бактериальной обсемененности и другие виды порчи, что неблагоприятно сказывается на качестве готового продукта из-за необходимости повышения температуры стерилизации. Появляется опасность загрязнения окружающей среды.

К комбинированным аппаратам относятся волчок-варильник, рушитель-плавитель «Ленинград», измельчитель-плавитель «Титан», агрегаты АВЖ. В однооперационных аппаратах-плавителях сырье обрабатывают в тонком слое при его непрерывном перемещении через аппарат. К таким аппаратам относятся плавитель «Чита» и шнековые аппараты.

К однооперационным аппаратам непрерывного действия относятся и виброэкстракторы вертикального и горизонтального типов, в которых процесс теплового извлечения жира интенсифицирован наложением вибрации теплопередающей среды (воды).

Для тепловой коагуляции крови применяют шнековые и пароконтактные аппараты.

Открытые котлы. Для вытопки жира из предварительно измельченного мягкого жиросырья применяют открытый котел ОПК-1,25 (рис. 2, а), а для вытопки жира из кости - открытый котел с выемной корзиной (рис. 2, б).

Котёл ОПК-1,25 состоит из внутреннего 2 и наружного 1 цилиндрических корпусов с коническими днищами, образующими паровую рубашку, Пар в рубашку подводится в верхней части наружного корпуса, а конденсат отводится из конусного дна через сливной патрубок с вентилем. Внутри котла на валу 6 установлена мешалка 4, имеющая вертикальные и горизонтальные лопасти. Нижний коней вала закреплен в радиально-упор- ном подшипнике 14, а верхний соединен муфтой с червячным редуктором 9, На валу сделан паз, по которому скользит шпонка, установленная в верхней втулке мешалки. Мешалку можно поднимать для облегчения подъема служат противовесы 7. Приводится во вращение мешалка электродвигателем 10 через клиноременную передачу и червячный редуктор 9. Жир сливается через шарнирно закрепленную поворотную трубу 12 и патрубок с вентилем 13. Через патрубок в центре конического днища и вентиль 15 сливается остаток (фуза).

кожухотрубный конденсатор жир мясной



Рисунок 2. Открытые котлы: а - котёл ОПК-1,25: 1 - наружный корпус; 2 - внутренний корпус; 3 - опорные лапы; 4 - мешалка; 5 - ограждение; 6 - вал; 7 - противовес; 8 - блок; 9 - червячный редуктор; 10 - электродвигатель; 11 - манометр; 12 - поворотная труба; 13 - вентиль для слива жира; 14 - радиально-упорный подшипник; 15 - вентиль для слива фузы; б - котёл с выемной корзиной: 1 - штуцер для слива бульона; 2 - штуцер для слива конденсата; 3,4 - внутренняя и внешняя обечайки; 5 - опорная лапа; 6 - корзина; 7 - труба для горячей воды; 8 - труба для пара

Котлы типа ОПК изготовляют внутренним объемом 0,85; 1,25 и 2,3 м3. Мощность привода у всех котлов 2,8 кВт, частота вращения мешалки 0,21с-1. Рабочее давление пара в рубашке 0,3 МПа. Масса котлов в зависимости от объема составляет от 994 до 1773 кг.

Котел с выемной корзиной (см. рис. 2, б) состоит из внутренней 3 и внешней 4 цилиндрических обечаек с коническими днищами, между которыми образуется рубашка.

В рубашку по трубе 8 подают пар, а по трубе 7 - горячую воду.

На внешний корпус приваривают опорные лапы 5, устанавливают манометр и предохранительный клапан. Конденсат отводится через штуцер 2. Кость загружают в корзину 6, сваренную из стального листа, перфорированного отверстиями диаметром 10 мм. Дно корзины открывают при выгрузке кости. Корзина тельфером загружается в котел, туда же заливают горячую воду в соотношении с сырьем 1:1, в рубашку подается пар, и производится вытопка. Затем жир отстаивается и сливается через лоток в верхней части котла. Оставшаяся жидкость (бульон) удаляется через штуцер 1. Геометрическая вместимость котла 1 м3, единовременная загрузка кости 300 кг, давление пара в рубашке 0,3 МПа. Масса котла 670 кг. Общая продолжительность процесса обработки от 7 до 8 ч при продолжительности вытопки от 4 до 5 ч.

Автоклавы. Обезжиривание кости в автоклавах проводят при повышенном давлении и поэтому при более высоких температурах, чем в открытых котлах, что позволяет сократить продолжительность процесса и увеличить выход жира до 75 % исходного содержания в кости. В зависимости от конструкции аппаратов обезжиривание кости осуществляют водой или острым паром. Для обезжиривания и обесклеивания кости под давлением применяют одностенные автоклавы - диффузоры.

Автоклав для вытопки свиного жира из мездры и жира из кости (рис. 3) имеет внутренний цилиндрический корпус 8 с эллиптическим днищем 13, К верхней кромке корпуса приварен плоский фланец. Корпус закрывается эллиптической крышкой 5, которая установлена на оси и уравновешена противовесом 2. Автоклав герметизируют резиновой прокладкой, уложенной в пазу фланца крышки, которая прижимается откидными болтами 7. Паровую рубашку образует наружный корпус 9 с эллиптическим днищем 14. Пар в рубашку подается через трубу, имеющую вентиль 16, предохранительный клапан 1 и манометр.

Конденсат сливается через трубу 12.

Для отвода паров, образовавшихся при тепловой обработке продукта, а также для снятия давления внутри автоклава по окончании процесса служит патрубок с вентилем 4. Патрубок соединен с конденсатором смешения 3. Кость в котел загружают с помощью выемной корзины 6 вместимостью 0,4 м3. Жир сливается через шарнирно закрепленную трубу и патрубок 10, а шквара удаляется через центральную трубу 11 в днище. Геометрический объем автоклава 0,75 м3, единовременная загрузка сырья до 500 кг. Обезжиривание кости проводят при добавлении в автоклав воды в соотношении 1:1. Давление греющего пара в рубашке 0,4 МПа, температура 125 0С. Общая продолжительность обработки кости от 4,5 до 6 ч при продолжительности вытопки жира от 2,5 до 3 ч.

Степень извлечения жира до 75%.

Рисунок 3. Автоклав для вытопки жира: 1 - предохранительный клапан; 2 - противовес; 3 - конденсатор; 4 - вентиль; 5 - эллиптическая крышка; 6 - корзина; 7 - откидные болты; 8 - внутренний корпус; 9 - наружный корпус; 10 - патрубок для слива жира; 11 - труба для отвода шквары; 12 - труба для слива конденсата; 13,14 - эллиптическое днище внутреннего и наружного корпусов; 15 - опорные лапы; 16 - вентиль паропровода



2 .Технические описания и расчеты

2.1 Описание принципа работы технологической схемы

Рисунок 2.1 Схема технологическая установки: Ав - автоклав; К - корзина; Кт - кожухотрубный теплообменник; ЖО - жироотделитель; Вр1-2 - вентили регулировочные



2.2 Описание принципа работы проектируемого аппарата

Автоклав К7-ФВ-2В /3 с.326,327/ для вытопки жира из кости показан на рисунке 3. В этих аппаратах достигается более полное извлечение жира (до 80 %). В одностенных аппаратах К7-ФВ-2В нагрев осуществляют острым паром с непрерывным отводом жира и бульона. Аппарат состоит из непосредственно автоклава и жироотделителя. Цилиндрический корпус 8 автоклава с эллиптическим днищем 7 закрыт эллиптической крышкой 5, снабженной резиновой прокладкой. Крышка поворачивается на оси с помощью механизма винт-гайка. Винт 11 в нижней части закреплен на оси и поворачивается в вертикальной плоскости. Ходовой гайкой служит ступица зубчатого колеса одноступенчатого цилиндрического редуктора 3, в которой нарезана трапецеидальная резьба. Корпус редуктора установлен т боковых осях в кронштейнах 1 крышки. Реверсивный электродвигатель 2 через шестерню вращает зубчатое колесо, гайка которого, перемещаясь по винту, поворачивает кронштейны и поднимает или опускает крышку. Угол поворота кронштейнов автоматически ограничивается двумя конечными выключателями 4. Кость загружают в три цилиндрические корзины 6 вместимостью каждая 0,5 м3 и тельфером подают в автоклав. Обогрев сырья ведут острым паром давлением до 0,5 МПа, который поступает через патрубок в нижней части корпуса. В центре дна закреплена труба-тройник с двумя вентилями. Через вентиль 12 отводят конденсат и осадок после варки, а через вентиль 13 в жироотделитель поступают жир и бульон. Жироотделитель имеет цилиндрический корпус 20 с приваренным эллиптическим днищем 16 и крышкой 19, прикрепленной болтами. Крышку уплотняют резиновой прокладкой. К крышке крепят конусный колпак 17, под который через трубу 14 поступает жиробелковая смесь. Жир поднимается под колпаком и отводится центральной трубе в крышке, а бульон сливается по боковой трубе в корпусе. Для слива осадка и промывной воды в центре днища имеется труба с вентилем, Уровень жидкости в жироот- делителе контролируют с помощью водомерной стеклянной трубы 21.

В автоклав единовременно загружают от 900 до 1200 кг кости, закрывают крышку и подают острый пар давлением 0,15...0,20 МПа. При этом кран на крышке открыт для удаления воздуха. В начале процесса при прогреве открывают вентиль 12 и сливают конденсат. Когда начинает вытекать бульон, вентиль закрывают и давление повышается до 0,4 МПа. Открывают вентиль 13, и бульон с жиром поступает в жироотделитель. Процесс выварки заканчивается, когда прекращается выделение жира из жироотделителя. Контролируют процесс с помощью манометров, установленных на жнроотделителе и автоклаве. Автоклав снабжен предохранительным клапаном. Геометрический объем автоклава 2,45 м3, масса 1520 кг. Расход пара 100 кг/ч, воды 0,56 м3/ч.

Рисунок 3. Аппарат К7-ФВ-2В для вытопки жира из кости: 1 - кронштейны крышки: 2 - электродвигатель; 3 - редуктор; 4 - конечные выключатели; 5, 19 - крышки; 6 - корзина; 7, 16 - днища; 8 - корпус автоклава; 9 - цапфа; 10 - опорная лапа; 11 - ходовой винт; 12, 13 - вентили; 14 - труба; 15 - опора; 17 - конусный колпак; 18 - манометр; 20 - корпус жироотделителя; 21 - водомерная труба



3. Технические расчеты проектируемого аппарата

Производительность (кг/с) аппаратов периодического действия для обработки жиросырья /3 с.348/

(1)

где G - масса единовременной загрузки, кг;

? - продолжительность цикла обработки, с.

Из технической характеристики G=1000кг, ?=10800с.

Коэффициент теплопередачи [Вт/(м2•К)] /3 с.350/

(2)

где и коэффициент теплоотдачи от теплоносителя к стенке и от неё к обрабатываемой среде, ;

толщина стенки, м;

коэффициент теплопроводности материала стенки,

Ориентировочные значения коэффициента [Вт/(м2•К)]: при конденсации водяного пара от 4400 до 16 600; при обогреве горячей водой в зависимости от скорости ее течения от 220 до 11 100; при обогреве минеральными маслами от 55 до 1100.

Значение коэффициента [Вт/(м2•К)] зависит от свойств обрабатываемой продукции и гидродинамических условий протекания процесса - свободная конвекция или вынужденное (с помощью побудителей) движение среды. Ориентировочно его можно определить по формуле Лапшина - Пелеева:

= 1,16•(а + b?0,6) (3)

где а и b - экспериментальные коэффициенты;

? - скорость движения продукта, м/с.

При теплообмене в «толстом» слое коэффициенты принимают следующие значения: при плавлении жира а = 150...200; b = 60…80; при теплообмене в расплавленном жире температурой от 50 до 100 0С а = 250...600; b = 110...200. При переходе к «тонкому» слою значение а2 повышается при прочих равных условиях на 40...60%.

В нашем случае примем а=175; b=70; для нержавеющей стали

Тогда

= 1,16•(175 + 70•1,50,6) = 306,6 Вт/(м2•К)

Площадь поверхности теплообмена (м2) аппарата определяют из условий теплопередачи /3 с.350/

(4)

где k - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2•К);

- средняя разность температур среды и теплоносителя, К;

? - продолжительность процесса, с.

Количество теплоты Q (в Дж) определим из формулы расхода острого пара /3 с.350/

(5)

где cв - удельная теплоемкость конденсата, Дж/(кг•К); св=4187 Дж/(кг•К);

tк - конечная температура продукта, 0С; примем tк=1000С;

iП - удельная энтальпия пара, Дж/кг; из /4 с.15/ iП = 2706,9кДж/кг.

Примем GП=100 кг.

Среднюю разность температур найдём из определения наибольшей разности и наименьшей разности температур. Строим температурный график.

Так как >

Тогда площадь поверхности теплообмена



4. Технические расчёты комплектующего оборудования

Расчет кожухотрубного конденсатора.

Примем - количество конденсата, поступающей в кожухотрубный теплообменник (конденсатор); удельная теплота конденсации смеси температура конденсации t1 = 900С.

Физико-химические показатели конденсата при температуре t1 = 900С

Тепло конденсации отводить водой с начальной температурой t2Н=100С, примем температуру воды на выходе из конденсатора t2К=400С.

При средней температуре:

.

Вода имеет следующие физико-химические характеристики /1 с.127/ t2 = 250С:

1)Определим тепловую нагрузку

2) Расход воды

3) Средняя разность температур

Так как

4) В соответствии с табл.II.1 /2 с.21/ примем минимальный коэффициент теплопередачи: Кор=800 Вт/(м2•К).

Тогда

Как видно из табл.II.3 /2 с.25/ теплообменники с близкой поверхностью диаметра кожуха 273?325мм.

Задаваясь числом Re2=10000, определим соотношение n/z для теплообменника из труб диаметром dН=20х2мм.

5) Уточнённый расчёт поверхности теплопередачи.

В соответствии с табл.II.3 соотношение n/z принимает наиболее близкое к заданному значение у теплообменника с диаметром кожуха D=273мм, диаметр труб dн=20х2мм, числом ходов z=1 и общим числом труб n=61.

В зависимости от длины труб L=2м эти теплообменники имеют поверхности теплопередачи F=7,5м2.

Действительное число Рейнольдса.

Коэффициент теплоотдачи к воде определим из формулы II.10 /2 с.22/

Коэффициент теплоотдачи от пара, конденсирующегося на пучке вертикально расположенных труб, определим из формулы II.24 /2 с.26/

Поскольку фуза - как загрязнённая жидкость, то в соответствии с табл.II.2 примем термические сопротивления rз1=1/1600 м2•К/Вт, rз2=1/3500 м2•К/Вт - для воды хорошего качества.

Сумма термических сопротивлений стенки труб из нержавеющей стали и загрязнений со стороны воды и пара равна /2 с.33/

Коэффициент теплопередачи определяется из формулы /2 с.20/



Требуемая поверхность теплопередачи

Как видно из табл.II.5 /2 с.26/ теплообменник с длиной труб L=3м и поверхностью F=11,5м2 подходит с запасом

6) Гидравлическое сопротивление рассчитывают по формуле II.35 /2 с.34/

Скорость воды в трубах

Коэффициент трения по формуле (II.31) равен /2 с.31/

где - относительная шероховатость труб;

- высота выступов шероховатостей /2 с.33/.

Скорость воды в штуцерах



5. Гидравлический расчет установки

Диаметр трубопровода /2 с.10/

? =1100кг/м3 - плотность продукта.

Принимаем

Действительная скорость

Критерий Рейнольдса

значит режим турбулентный, тогда коэффициент трения определим по формуле /2 с.19/

? - динамическая вязкость, Па•с; примем ? =0,0002Па•с.

Полная потеря напора /2 с.9/



где

вход в трубу с острыми краями; выход из трубы; вентиль при диаметре трубы 16 мм; колено с углом 900 при диаметре трубы 16 мм /1 с.10/.

Напор примем H до 15 м.

Полезная мощность, затрачиваемая на перекачивание жидкости

где

Мощность, которую должен развивать электродвигатель насоса на выходном валу при установившемся режиме работы

где - КПД насоса, для центробежного насоса /2 с.12/;

- КПД электродвигателя к насосу, . /2 с.12/

Мощность двигателя

,

- КПД электродвигателя, . /2 с.12/

Принимаем насос Х8/18, с расходом 2,4.10-3 м3/с и высотой подъема 14,8м.



Заключение

В процессе выполнения курсового проекта нами было рассмотрено о характеристике жиров, применяемых в мясной промышленности, режимы тепловой обработки жиров, применяемое оборудование для вытопки жирового сырья.

Спроектировали технологическую схему установки, описание принципа работы проектируемого аппарата (автоклава К7-ФВ-2В).

Произвели расчёт производительности аппарата, необходимой площади поверхности теплообмена; рассчитали кожухотрубный теплообменник (конденсатор) и провели гидравлический расчёт установки.

Размещено на Allbest.ur

...