Выпарной аппарат для концентрирования мясокостного бульона

 Перечень чертежей:

1. Чертёж общего вида выпарного аппарата с восходящей плёнкой на формате А1 со схемой расположения штуцеров:

• Вход греющего пара, раствора;
• Выход вторичного пара, конденсата, раствора;
• Технологический штуцер;
• Для промывки;
• Отбор проб;
• Слив;
• Сдувка;
• Воздушка.

Технические характеристики:

• Аппарат предназначен для упаривания мясокостного бульона;
• Производительность по готовому продукту - 570 кг/с;
• Поверхность теплообмена - 100 м²;
• Среда в аппарате и трубном пространстве коррозионная, нетоксичная.

Технически требования:

• Корпус аппарата и соприкасающейся с коррозионной средой детали, изготавливать из стали 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, остальные - из стали Ст 3 ГОСТ 380-71;
• Аппарат испытать на прочность и плотность гидравлически, в горизонтальном положении под давлением 0.2 МПа;
• Сварные соединения контролировать рентгеносвечением в объеме 100% по ОСТ26-291-79;
• Контроль на стойкость против межкристаллитной коррозии - по ГОСТ 6032-84;
• Прокладки - ГОСТ 15180-70 и ОСТ 26-430-72;
• Не указанный вылет штуцеров - 120 мм.

Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 21 страницах. В пояснительной записке рассмотрен принцип работы выпарного аппарата:

         Рассмотрено состояние вопроса:

Сырьем для производства мясокостных бульонов является сырая пищевая кость всех видов скотосырья.

Технология бульонов из костей основана на методе обогащения растворов, при котором чистый растворитель поступает в котел, извлекает из них жир и экстрактивные вещества.

Рассмотрены устройство и принцип работы различных видов выпарных аппаратов с принудительной и естественной циркуляцией, с вынесенной и соосной греющей камерой, с вынесенной зоной кипения и кипением раствора в трубках, с солеотделением. Также существует выпарной плёночный аппарат с восходящей плёнкой и соосной греющей камерой.

 Технические описания и расчёты:

 Рассмотрено описание принципа работы технологической схемы:

 Мясокостный бульон насосами из емкости подается в кожухотрубный подогреватель. Там он нагревается до температуры кипения. Далее бульон подается в выпарной аппарат. Там бульон доходит до концентрации 20% и направляется в емкость на хранение. Образовавшийся пар идёт в выпарной аппарат на выпаривание.

         Составлена технологическая схема однокорпусной выпарной установки, на которой обозначены:

• Ёмкость исходного раствора;
• Насосы;
• Теплообменник-подогреватель;
• Выпарные аппараты;
• Барометрический конденсатор;
• Вакуум-насос;
• Ёмкость упаренного раствора.

Произведён материальный расчёт установки со следующими исходными данными:

• Начальная концентрация продукта - 6%, конечная - 26%;
• Остаточное давление в конденсаторе – 0,07 МПа;
• Давление греющего пара – 0,11 МПа.

         Выполнен тепловой расчёт аппарата, где количество теплоты – 868,4 Вт, а  температура стенки – 91,3°С.

Произведён конструктивный расчет аппарата:

• Разность температур конденсации пара и стенки – 100,6°С;
• Коэффициент теплопередачи – 7523,8, теплоотдачи – 1720;
• Поверхность теплопередачи выпарного аппарата – 68,05 м².

Выполнен расчет комплектующего оборудования:

• Расход охлаждающей воды – 3,05 кДж/кг;
• Конечная температура воды на выходе – 86,3°С;
• Диаметр барометрического конденсатора – 0,16 м;
• Скорость воды в трубе – 0,017 м/с;
• Высота трубы – 3,35 м;
• Вакуум в барометрическом конденсаторе - 2,8*10 Па;

Рассмотрен расчет производительности вакуум-насоса:

• Производительность вакуум-насоса – 3,7*10^-3кг/с;
• Объемная производительность – 4,14 кг/с;
• Температуру воздуха – 30,93°С, давление - 6,42*10 Па.

Исходя из расчётов, подобран вакуум-насос типа ВВН- 6 мощностью на валу - 12,5 кВт.

Рассмотрен гидравлический расчет продуктовой линии и подбор нагнетательного оборудования:

Из полученных расчётов кожухотрубчатого конденсатора, найдены:

• Тепловая нагрузка аппарата - 1208400 Вт;
• Расход воды - 288,4 кг/с;
• Средняя разность температур - 146°С;
• Ориентировочное значение поверхности – 13,8 м:
• Коэффициент теплоотдаче к воде – 570,2;
• Сумма термических сопротивлений стенки труб и загрязнений – 0,00014;
• Требуемая поверхность теплопередачи – 67,1 м.

       В результате расчётов, полученных в записке, подобран теплообменник с длиной труб - 4 м и поверхностью - 75 м.

В программе: Компас 3D v