Рассчитать основные размеры бражной колонны
Министерство
образования и науки Российской Федерации
Федеральное
агентство по образованию
ИРКУТСКИЙ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра
органической химии и пищевой технологии
наименование
кафедры
Допускаю к защите
Руководитель
Янчуковская Е.В._______
____________________________________
И.О.Фамилия
Рассчитать основные размеры
бражной колонны
наименование темы
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по
дисциплине
Математическое моделирование
процессов
химической и пищевой
технологии
1. 011. 00. 00 ПЗ
обозначение документа
Выполнил студент группы
_____________
шифр подпись И.О.Фамилия
Нормоконтролер
___________
подпись И.О.Фамилия
Курсовой проект защищен
с оценкой ______________
Иркутск
2007г
ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ
УНИВЕРСИТЕТ
ЗАДАНИЕ
НА
КУРСОВУЮ РАБОТУ
По курсу: Математическое моделирование
процессов химической и пищевой технологии
студенту:.
Тема
проекта: Рассчитать основные размеры бражной колонны
Исходные
данные: Расстояние между тарелками h=0.5м; глубина барботажного слоя z=0.05 м; число тарелок n=25; высота кубовой части hкуб=1.5м; высота от верхней тарелки
до крышки колонны hкр=0.7; количество
дистиллята-продукта Gд=0.072кмоль/с;
флегмовое число ф=3; абсолютная температура пара Т=343К; объем продукта Vпр=0.032м3/с; скорость течения
продукта vпр=0.75м/с;объем дистиллята Vd=0,0032 м3/с; скорость дистиллята vd=10м/с; объем греющего пара Vp=0.27кг/с; скорость греющего пара vп=20 м/с.
Рекомендуемая
литература: Кретов И.Т. Инженерные расчеты технологического оборудования
предприятий бродильной промышленности
Графическая
часть на листах
Дата выдачи
задания “ “ 2007г.
Дата
предоставления проекта руководителю “ “ 2007г.
Руководитель
курсовой работы .
СОДЕРЖАНИЕ
|
ВВЕДЕНИЕ
|
|
1 Расчёт геометрических размеров бражной
колонны
|
|
|
|
2 Расчёт штуцеров аппарата
|
|
|
|
3 Лист выдачи программы в Excel
|
|
|
|
4 Текст программы в VBA
|
|
|
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
|
|
|
|
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
|
|
|
|
|
|
|
Введение
Современный
инженер пищевой промышленности должен не только понимать сущность процесса,
знать устройство, принцип работы и особенности технологического оборудование,
но и уметь рассчитывать и разработать наилучшую конструкцию аппарата.
В данной работе
нам предстоит создать математическую модель бражной колонны и выяснить влияние
продукта-дистиллята и температуры пара на геометрические размеры колонны, при
изменении их соответственно Gд=0,07-0,074кмоль/с,
T=341-345K
1 Расчет
геометрических размеров бражной колонны
Скорость пара в свободном
сечении колонны для колпачковых тарелок рассчитывается по уравнению:
vпар=0,305h/(60+0.05h)-0.012z, (1.1)
где z-глубина барботажного слоя, м;
Высота колонны:
Н=h(n-1)+hкуб+hкр, (1.2)
где n-число тарелок колонны;
hкуб- высота кубовой части, м;
hкр- расстояние от верхней тарелки до
верхней крышки колонны, м;
Объем пара
поднимающегося в колонне:
Vпар=((Gпр+ФGпр)22.4Tпар)/273p (1.3)
где 22.4-объем 1
кмоль при 0С и давлении 760 мм рт. ст.;
Tпар- абсолютная температура пара;
p-давление пара в рассматриваемом
сечении колонны;
Диаметр колонны:
d= ((4 Vпар/(π vпар))^0.5, (1.4)
2 Расчет штуцеров
аппарата
Диаметр штуцера
для ввода продукта:
d=(4Vпр/(
π vпр))^0.5,
(2.1)
vпр - скорость течения продукта м/с;
Диаметр штуцера
для вывода продукта:
d=(4Vд/(
π vд))^0.5, (2.2)
где Vд- объем
дистиллята,м3/с;
vд- скорость дистиллята,м/с;
При обогревании
колонны открытым паром диаметр барботера принимают равным диаметру
трубопровода, проводящего пар.
Диаметр барботера:
d=(4Vп/( π vп))^0.5, (2.3)
где Vп- объем греюшего пара, кг/с;
vп – скорость греющего пара, м/с;
Площадь
паровыпускных отверстий барботера:
Fот=1,25Fтр=1,25(πd2тр/4),
где Fтр- площадь сечения трубопровода, м2;
dтр – диаметр трубопровода, м;
Обшее число
отверстий в барботере:
n=4Fтр/( πd2от),
(2.4)
где dот- диаметр отверстий барботера; dот=8-10мм.
В нашей работе
диаметр отверстий выбран равным dот=8мм.
3 Лист выдачи
программы в Excel
|
VPAR
|
VPR
|
VP3
|
VD
|
VD1
|
|
VP2
|
|
|
|
|
1,94E-03
|
0,032
|
0,75
|
0,0032
|
10
|
|
20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр
|
|
Расх. дис
|
ШТУЦ.ВВОД.ПР
|
|
ДИАМ.БАРБ
|
ПЛОЩ ОТВ
|
ЧИС.ОТВ
|
ВЫС
|
|
3,772
|
|
0,07
|
0,174852076
|
|
2,622781137
|
6,75
|
859,87
|
14,20
|
|
3,778
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,783
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,789
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,794
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,799
|
|
0,071
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,805
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,810
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,816
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,821
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,826
|
|
0,072
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,831
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,843
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,848
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,852
|
|
0,073
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,858
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,864
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,869
|
|
|
|
|
|
|
|
14,20
|
|
3,875
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 Текст программы в VBA
Private Sub
CommandButton1_Click()
Dim VPAR, VPR, VP3, VD,
VD1, VP1, VP2, VPA, D, S, L, G, X, VIS As Single
Dim P As Integer
VPAR = Cells(2, 1)
VPR = Cells(2, 2)
VP3 = Cells(2, 3)
VD = Cells(2, 4)
VD1 = Cells(2, 5)
VP1 = Cells(2, 6)
VP2 = Cells(2, 7)
VPA = Cells(2, 8)
L = 1
K = 1
Cells(4, 4) = "Расх.дис"
Cells(4, 2) = "Диаметр"
For G = 0.07 To 0.074
Step 0.001
Cells(4 + L, 4) = G
S = G + 3 * G
For P = 341 To 345 Step 1
D = S * 22.4 * P / 273 *
735: DIAM = (4 * D / 3.14 * VPAR) ^ 0.5
Cells(4 + L, 2) = DIAM
L = L + 1
Next P
Next G
D1 = (4 * VPR / 3.14 *
VP3) ^ 0.5
D2 = (4 * VD / 3.14 *
VD1) ^ 0.5
D3 = (4 * VP1 / 3.14 *
VP2) ^ 0.5
FOT = 1.25 * (3.14 * D3 ^
2) / 4
N = 4 * FOT / 3.14 * 100
Cells(4, 5) = "ШТУЦ.ВВОД.ПР"
Cells(5, 5) = D1
Cells(4, 6) = "ШТУЦ.ВЫВ.ПР"
Cells(5, 6) = D2
Cells(4, 7) = "ДИАМ.БАРБ"
Cells(5, 7) = D3
Cells(4, 8) = "ПЛОЩ.ОТВ"
Cells(5, 8) = FOT
Cells(4, 9) = "ЧИС.ОТВ"
Cells(5, 9) = N
For K = 1 To 19
VIS = 0.5 * (25 - 1) + 1.5 + 0.7
Cells(4 + K, 10) = VIS
Cells(4, 10) = "ВЫС"
Next K
End Sub
Заключение
В данной работе
был осуществлен расчет бражной колонны, в данной работе четко просматривается
зависимость геометрических размеров бражной колонны, от количества-дистиллята
продукта, и абсолютной температуры пара.
Список литературы
1.
Кретов И.
Т., Антипов С. Т., Шахов С. В. Инженерные расчёты технологического оборудования
предприятий бродильной промышленности. – М. : КолосС, 2004. – 391 с.
2. СТП ИрГТУ 05-04