| 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
h
куб=1.5м; высота от верхней тарелки до крышки колонны
h
кр=0.7; количество дистиллята-продукта
G
д=0.072кмоль/с; флегмовое число ф=3; абсолютная температура пара Т=343К; объем продукта
V
пр=0.032м3/с; скорость течения продукта
v
пр=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
v
п=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)
где Vпр – объем продукта м3/с;
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(πd2
тр/4),
где Fтр- площадь сечения трубопровода, м2
;
dтр – диаметр трубопровода, м;
Обшее число отверстий в барботере:
n=4Fтр
/( πd2
от
), (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
|
| 3,837
|
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
|
