Тема проекта - Компьютерное проектирование трубчатого аппарата

↑

▷ Содержание

Стр 1 из 2Следующая ⇒

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Имени П.А.Столыпина

Факультет пищевых технологий

Кафедра технологии и оборудования пищевых производств

П.А.ЛИСИН

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта по дисциплине

«ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА

Рекомендовано ученым советом

Факультета пищевых технологий в качестве учебного пособия

для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по специальности

260303.65 – Технология молока и молочных продуктов

ОМСК 2013

ЗАДАНИЕ к курсовому проекту по дисциплине

«Процессы и аппараты пищевых производств»

Тема проекта - Компьютерное проектирование трубчатого аппарата

Студенту_______ курса ____группы факультета пищевых технологий

УСЛОВИЕ

Назначение аппарата ____________________________________________________

Вид продукта ____________________________________________________________

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ

2.1. Производительность, л/ч ______________________________________________

2.2. Режим работы аппарата _______________________________________________

Температура продукта, °С

начальная ___________________

конечная ___________________

Давление пара, атм ___________________

Температура теплоносителей, °С

начальная ___________________

кратность расхода ____________

Температура холодоносителя, °С

начальная ___________________

кратность расхода ____________

2.3. Конструктивные особенности аппарата ………………………………………………..

2.4. Дополнительные условия ……………………………………………………………….

ОБЪЁМ ПРОЕКТА

Тепловой расчет аппарата

Определение теплофизических параметров продукта, теплоносителя, графика теплообмена, расчет средней разности температур, коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи, поверхности теплообмена. Составление алгоритма и программы расчета на ЭВМ.

Конструктивный расчет аппарата

Расчет габаритных размеров аппарата, определение числа труб (пластин) в одном ходу и в аппарате, диаметры патрубков для продукта пара, конденсата, воды. Составление алгоритма и программы расчета на ЭВМ.

Расчет изоляции аппарата

Определение тепловых потерь, выбор теплоизоляционного материала, расчет коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи. Составление алгоритма и программы расчета на ЭВМ.

Гидравлический расчет аппарата и подбор насоса

Определение потерянного напора. Подбор насоса с указанием характеристик.

3.5. Техническая характеристика аппарата Распечатка результатов расчета на ЭВМ.

3.6. Графическая часть Выполнить в компьютерном графическом редакторе продольный и поперечный разрез аппарата.

Дата выдачи курсового задания.

Руководитель проекта д.т.н., профессор П.А. Лисин

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Введение

Задача методических указаний - оказать помощь студентам тех­нологического факультета и стимулировать их творческую инициативу при выполнении курсового проекта по дисциплине «Процессы и аппа­раты пищевых производств»: в освоении методики расчета теплооб­менных аппаратов, в приобретении навыков анализа решений, в оценке экономической эффективности разработанного проекта.

Знания, умения и навыки, приобретенные в процессе выполнения курсового проекта, понадобятся при выполнении отдельных разделов дипломного проекта при эксплуатационных расчетах теплообменных ап­паратов, изучения оборудования молочной промышленно­сти.

Проект выполняется в порядке самостоятельной работы, согласно учебному плану. После выдачи индивидуального задания преподаватель излагает общие вопросы выполнения курсового проекта. Рекомендует основную и дополнительную литературу, каталоги теплообменных аппаратов, спра­вочники. Дальнейшую работу студенты выполняют самостоятельно, ис­пользуя при этом индивидуальные консультации преподавателя.

Проект выполняется в соответствии с заданием, которое студент получает на первой неделе 6 семестра и сдает на проверку за две недели до конца семестра. Задание содержит исходные данные к проектированию, а также сроки выполнения разделов проекта.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки, про­граммного обеспечения и чертежей. Записка выполняется на листах бу­маги формата А4 (210х297 мм), в соответствии с ГОСТ 2.105-95, графики - на миллиметровой бумаге, чертежи - на ватмане стандартного формата А3. К курсовому проекту в пояснительной записке прилагаются листинги компьютерных распечаток. Спецификация конст­руктивных элементов аппарата выполняется на отдельных листах фор­мата А4 или допускается выполнение на чертеже проекта.

Задание к выполнению графической части выдается руководите­лем. Выполненную курсовую работу проверяет руководитель, кото­рый дает заключение о допуске ее к защите.

Содержание проекта:

1. Тепловой расчет теплообменного аппарата

2. Конструктивный расчет аппарата

3. Теплоизоляционный расчет

4. Гидродинамический расчет

5. Проверочный расчет аппарата и корректирование конструкции

Чертежи проекта:

1. Продольный и поперечный разрезы аппарата;

2. Схемы коллекторов, крышек и других деталей аппарата.

Условные обозначения

t - температура, ⁰С;

r - плотность, кг/м³;

с - теплоёмкость, кДж/(кг· К);

l - теплопроводность, Вт/(м·К);

m - динамическая вязкость, Па·с;

n - кинематическая вязкость, м²/с;

u - скорость движения среды, м/с;

d - диаметр, м;

Q -тепловая нагрузка аппарата, Вт;

М - массовая производительность аппарата, кг/ч;

V - объемная производительность аппарата, м³/ч;

a - коэффициент теплоотдачи, Вт/(м² ·К);

К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м² ·К);

F - поверхность теплообмена, м²;

i - энтальпия, кДж/кг;

r - скрытая теплота парообразования, кДж/кг;

f - площадь сечения трубы, м²;

g - ускорение свободного падения, м/с²;

t - время, ч;

h - тепловой КПД аппарата.

Критерии подобия

Pr - Прандтля; Nu - Нуссельта;

Re - Рейнольдса; Gr - Грасгофа.

Индексы

пр - продукт; нар - наружный; к - конечный;

конд - конденсат; вн- внутренний; ср - средний;

нас - насыщенный пар; ф - фактический; тр - труба.

ст - стенка; н - начальный

2. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ АППАРАТА

Целью теплового расчета теплообменных аппаратов является определение частных коэффициентов теплоотдачи, теплопередачи и поверхности теплообмена.

Исходные данные для проектирования трубчатого аппарата:

Ø Объемная производительность аппарата для молока, – 8 м³/ч

Ø Начальная температура молока, °С – t _н =12

Ø Конечная температура молока, °С - t _к = 40

Ø Давление пара, ати – 1,3

Ø Тип аппарата - горизонтальный

2.1.Определение физических параметров продукта.

Для определения физических параметров продукта необходимо определить его среднюю температуру.

(2.1)

где: t_н – начальная температура продукта, °С;

t_к – конечная температура продукта, °С.

По известной средней температуре продукта 26^оС из приложения Б определяются его физические параметры, которые записываем в таблицу 2.1.

Физические свойства пара

По известной температуре пара, начальной и конечной температуре продукта строится график теплообмена, в соответствии с рисунком 2.1.

	t,°С
			t, час

Рис. 2.1. График теплообмена между паром и продуктом.

Dt_б= t_нас – t_н = 110,79 – 12 = 98,79°С (2.2)

Dt_м = t_нас – t_к = 110,79 – 40 = 70,79°С (2.3)

где: Dt_б – большая разность температур, °С;

Dt_м – меньшая разность температур, °С;

t_нас – температура пара,° С;

Dt_ср – средняя разность температур, °С.

Так как >2, то среднюю разность температур рассчитывают по формуле:

Dt_ср = = = 84,0°С (2.4)

2.3.Определение физических параметров конденсата.

Для определения физических параметров конденсата необходимо определить его температуру.

t_ст = t_нас – 0,5*Dt_ср = 110,79 – 0,5*84 = 68,79°С (2.5)

(2.6)

где: t_ст – температура стенки, °С.

По известной температуре конденсата из приложения Б определяются его физические свойства и оформляются в соответствии с таблицей 2.3.

2.3. Физические свойства конденсата

2.4. Определение тепловой нагрузки аппарата.

Q = M·с_пр(t_к - t_н) (2.7)

где: Q – тепловая нагрузка, кДж / час;

М – производительность аппарата, кг/час;

V_ап – производительность аппарата, м³ / час;

с_пр – теплоемкость продукта, кДж / (кг·К);

r_пр – плотность продукта, кг/ м³.

М = V_ап · r_пр (2.8)

Q = 8 · 1025.3 ·3.922 ·(40-12) = 900754.7 кДж/час (2.9)

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Таблица А.1. Соотношение единиц системы СИ

с внесистемными единицами [1]

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

(справочное)

ПРИЛОЖЕНИЕ Д

(справочное)

Таблица Д.1. Трубы из нержавеющей стали (хромоникелевые) [17].

ПРИЛОЖЕНИЕ Е

(справочное)

Таблица Е.1. Коэффициенты местных сопротивлений в

теплообменниках [17].

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж

(справочное)

Насосы

Таблица Ж.1. Центробежные молочные насосы [4].

Таблица Ж.2. Насосы для воды и рассола [4].

ПРИЛОЖЕНИЕ К

(справочное)

К.1. Правило оформления титульного листа

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОННАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени П.А.Столыпина

ФАКУЛЬТЕТ ПИЩЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Кафедра технологии и оборудования пищевых производств

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

ПО ПРОЦЕССАМ И АППАРАТАМ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Митин В.В. Курсовое и дипломное проектирование оборудования предприятий мясной и молочной промышленности. –М.: Колос. 1992. 271 с. (с.221.Приложение №5)

ПРИЛОЖЕНИЕ М

(справочное)

ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Имени П.А.Столыпина

Факультет пищевых технологий

Кафедра технологии и оборудования пищевых производств

П.А.ЛИСИН

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта по дисциплине

«ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ»

КОМПЬЮТЕРНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ

ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА

Рекомендовано ученым советом

Факультета пищевых технологий в качестве учебного пособия

для студентов высших учебных заведений,

обучающихся по специальности

260303.65 – Технология молока и молочных продуктов

ОМСК 2013

ЗАДАНИЕ к курсовому проекту по дисциплине

«Процессы и аппараты пищевых производств»

Тема проекта - Компьютерное проектирование трубчатого аппарата

Студенту_______ курса ____группы факультета пищевых технологий

УСЛОВИЕ

Назначение аппарата ____________________________________________________

Вид продукта ____________________________________________________________

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К ПРОЕКТУ

2.1. Производительность, л/ч ______________________________________________

2.2. Режим работы аппарата _______________________________________________

Температура продукта, °С

начальная ___________________

конечная ___________________

Давление пара, атм ___________________

Температура теплоносителей, °С

начальная ___________________

кратность расхода ____________

Температура холодоносителя, °С

начальная ___________________

кратность расхода ____________

2.3. Конструктивные особенности аппарата ………………………………………………..

2.4. Дополнительные условия ……………………………………………………………….

ОБЪЁМ ПРОЕКТА

Тепловой расчет аппарата

Определение теплофизических параметров продукта, теплоносителя, графика теплообмена, расчет средней разности температур, коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи, поверхности теплообмена. Составление алгоритма и программы расчета на ЭВМ.

Познавательные статьи:



Техника прыжка в длину с разбега

Тактические действия в защите

История Олимпийских игр

История развития права интеллектуальной собственности