9. Определение количества вещества, передаваемого из одной фазы в другую в процессе абсорбции. По каким признакам осуществляется классификация абсорберов?

10. Сделайте технико-экономическую оценку основных типов абсорберов, вычертив предварительно их схемы. Расчёт адсорберов /определение основных размеров/.

Рекомендуемая  литература.

1. , , и др.  Процессы и аппараты пищевых производств. М., «Агропромиздат», 1985г.

2. Основные процессы и аппараты химической технологии. М., «Химия»,1971г.

14. Наименование лабораторных  занятий и их содержание

Методические рекомендации

Подготовку к каждому лабораторному занятию следует начинать с повторения основных разделов темы, детального разбора примеров (по рекомендованной литературе или конспектам) и ответов на контрольные вопросы.

Работа над учебником обязательно должна сопровождаться решением задач по изучаемому разделу курса. Задачи рекомендуется решать самостоятельно, так как при этом лучше усваивается и закрепляется теоретический курс, выясняется суть гидравлических явлений. Очень полезно, самостоятельно произвести все требующиеся расчеты, а затем проанализировать приведенные в учебнике и задачниках примеры и задачи с решениями.

Типовые задачи мы будем решать на лабораторных практических занятиях. Во время самостоятельной работы под руководством преподавателя я смогу дать ответы на вопросы, которые возникнут у вас при выполнении домашних заданий.

Для полного понимания рассматриваемого материала, необходимо оформить краткий конспект каждой темы, записывая основные определения и все без исключения формулы с анализом их физического смысла. Все записи, а также решения  задач по каждой теме, следует вести в отдельной тетради для практических работ.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

В дальнейшем этот материал, подготовленный вами самостоятельно, не только окажет большую помощь при повторении курса перед экзаменом, но и может быть использован как справочное пособие в практической работе.

       

  Тема 1. «Испытание одноходового теплообменного аппарата»

Цель работы

1. Изучение процесса теплообмена на действующем аппа­рате.

2. Определение общего коэффициента теплопередачи по опытным данным.

3. Определение потерь тепла в окружающую среду.

Методика проведения испытания

Одноходовым называется трубчатый теплообменный аппарат, в котором один из теплоносителей поступает сразу во все трубы, проходит по ним вдоль аппарата один раз и выходит, т. е. делает в аппарате один ход.

Перед началом испытания аппарат готовится к пуску.

1. Открывается кран 17 на отводящей трубе для нагретой воды (у одного из мерников).

2. Открывается вентиль 6 для пускя холодной воды в аппарат.

3. Открывается кран /Г) на трубопроводе для отвода кон­денсата (у мерника).

4. Открывается вентиль 11 на паропроводе дли пуска в ап­парат пара.

Г). Продувается конденсационный горшок.

С того момента температуря воды на выходе из аппарата начинает повышаться. спустя некоторое время, когда про­греются трубки п корпус аппарата, па основании теплового баланса при постоянном давлении пара, постоянном количестве проходящего пара и воды, температура выходящей воды уста­новятся постоянной.

Момент установления постоянной температуры воды па выходе из аппарата, характеризующий наступление стационар­ного режима, принимается за начало испытания. Этот момент замечается, закрываются краны на выходе из мерников для воды и конденсата.

В процессе испытания аппарата через каждые 5 мин от начала работы проводится регистрация следующих величин:

а) температуры поступающей в аппарат холодной воды

б) температуры выходящей из аппарата нагретой воды;

в) количества прошедшей через аппарат воды (по объему воды в мерниках или по показанию расходомера)

Обработка результатов испытания и методика расчета

Для расчета используются средние значения температуры холодной и нагретой воды;, давления, температуры пара, общие количества прошедшей воды и конденсата, найденные но дан­ным протокола за все время испытания. Определение общего коэффициента теплопередачи

Так как поверхностью нагрева, в аппарате служат трубы, расчет коэффициента теплопередачи проводится по формуле (II—5) для цилиндрической стенки;

Вопросы для самопроверки

1.. Конструкция и принцип работы одноходового трубчатого теплообменного аппарата.

2. Назначение, устройство и принцип работы конденсационного горшка с открытым поплавком.

3. Чем вызваны и как определяются потери тепла в окружающую среду?

Тема 2.  «Испытание выпарного вакуум-аппарата»

Цель работы

1. Экспериментальное определение удельного расхода грею­щего пара на выпаривание.

2. Определение коэффициентов теплопередачи для периода подогрева раствора и периода выпаривания.

Выпаривание под вакуумом, помимо улучшения  качества продукта, имеет и другие преимущества по сравнению с выпариванием под атмосферным давлением.

Необходимым условием передачи тепла от греющего пара  выпариваемому раствору является разность температур греющего пара и кипения раствора. В вакуум-аппаратах благодаря пониженной температуре кипения эта paзность увеличивается; следовательно, уменьшается потребная поверхность нагрева  (F = Q/K·?t) или в аппарате с определенной поверхностью нагрева от греющего пара к раствору будет передано больше тепла и больше выпарится воды, или то же количество воды выпарится за меньшее время. кипения для обеспечения той же разности температур (?t)  использовать греющий пар более низкого давления, т. е. отра­ботавший (мятый) нар.

В вакуум-аппаратах вследствие низкой температуры ки­пения понижается температура корпуса аппарата (стенки) и уменьшаются потери тепла в окружающую среду [Q = ? · Fкорп · (tкорп - tвозд)], следовательно, уменьшается расход грею­щего пара.

Однако удельный расход греющего пара (dвып) в вакуум-аппаратах несколько выше, чем в аппаратах, работающих под атмо­сферным давлением (вследствие увеличения значения скрытой теплоты парообразования r = f (1/р).

Методика проведения испытания

Перед началом испытания установку готовят к пус­ку:

1. В мерный бак заливают солевой раствор (или воду) в ко­личестве 50 л;

2. При открытых вентилях 13 и 14 сливается 40 л раствора из мерного бака через подогреватель в вакуум-аппарат (работа проводится без предварительного подогрева раствора). Количе­ство залитого раствора определяется по водомерному стеклу мерника;

3. Фиксируют начальную температуру раствора по термометру 12;

4. Включают вакуум-насос;

5. В конденсатор подают охлаждающую воду (вентиль 7);

6. Открывается вентиль 15, благодаря чему аппарат соеди­няется с конденсатором и вакуум-насосом, в паровом простран­стве аппарата создается разрежение. Величина разрежения (вакуум) определяется по показанию вакуумметра.

7. По известному разрежению рассчитывается давление в соковом пространстве аппарата р':

р' = В - рвак  (1)

где: В - барометрическое давление;

рвак - разрежение в аппарате.

8. Давление на средний слой раствора в аппарате будет выше, чем р', за счет давления самого столба раствора:

р = р' + ?р.  (2)

где: ?р – гидростатическое давление столба раствора на средний слой

?р = ? · H/2  (3)

где: ? - плотность, кг/м3;

Н - высота столба раствора в аппарате в м.

9. По найденному давлению р по табл. 1 приложения опре­деляется начальная температура кипения воды (или раствора) в среднем слое tнач кип.

После проведенной подготовки начинается испытание уста­новки.

1. В нагревательную камеру аппарата при открытом вен­тиле 16 подается греющий пар. Этот момент считается началом испытания - началом периода подогрева раствора. Замечается время. Продувается конденсационный горшок.

2. От начала испытания (момент пуска пара) через каждые 5 мин делаются следующие замеры:

а) температуры раствора t;

б) давления греющего пара ргр. п;

в) разрежения в аппарате рвак;

г) количества конденсата греющего пара в мернике D.

3. Момент достижения раствором рассчитанной температуры кипения (tнач кип) является началом периода выпаривания; отмечается время и делается внеочередной замер всех величин, указанных в п. 2.

4. С момента закипания раствора делаются те же замеры через каждые 10 мин.

Продолжительность испытания 1,5 2 ч.

Все данные испытания заносятся в протокол по следующей форме:

Обработка результатов испытания и методика расчета

Для расчета используют средние значения давления и температуры греюще-го пара, разрежения в аппарате и общие значения количества конденсата, най-денные по данным протокола отдельно для периода подогрева раствора и пери-ода выпаривания.

Удедьный расход греющего пара на выпаривание определяют по формуле:

dвып = Dвып/U.  (4)

Количество выпаренной воды:

U =Sнач - Sкон.  (5)

Расход греющего пара на выпаривание (Dвып) равен количе­ству конденсата, образовавшегося за период выпаривания.

Коэффициент теплопередачи для периода п о-до грев а раствора определяют по формуле:

Кпод = Qпод /Fпод · ?t · ?под.  (6)

Количество тепла, пошедшее 'на подогрев раствора до темпе­ратуры кипения:

Qпод = Sнач c · (tсркип - tо).  (7)

Продолжительность периода подогрева раствора ?под соответствует времени от начала испытания до начала кипения раст­вор.

Средний температурный напор в период подогрева определяется по формуле:

?tподср = (?tб  + ?tм)/2, если ?tб /?tм< 2  (8)

или

?tподср = (?tб  - ?tм)/2,3 · lg (?tб /?tм), если  ?tб /?tм > 2.  (9)

?tб  = tсргр. п  - tо,  (10)

?tм  = tсргр. п  - tначкип.  (11)

Коэффициент теплопередачи для периода вы­паривания определяют по формуле:

Квып = Qвып/Fвып · ?t · ?вып.  (12)

Количество тепла, пошедшее на выпаривание:

Qвып = U · r,  (13)

где: r – удельная теплота парообразования, Дж/кг; определяют по табл. 2 приложения по среднему давлению в аппарате р? в период выпаривания.

Продолжительность периода выпаривания соответствует вре­мени от начала кипения до конца испытания ?вып.

Разность температур теплоносителей в период выпаривания:

?tвып = tсргр. п  - tначкип.  (14)

Вопросы для самопроверки

1. Из каких основных элементов состоит установка для выпаривания при разрежении?

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17