Промышленность, производство: Рассчитать основные размеры бражной колонны, Дипломная работа

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)

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=1,25F_тр=1,25(πd²тр/4),

где Fтр- площадь сечения трубопровода, м²;

dтр – диаметр трубопровода, м;

Обшее число отверстий в барботере:

n=4F_тр/( 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