Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Декабря 2014 в 19:52, курсовая работа
Особенно актуально стоит вопрос о сушке молока, которое летом не находит сбыта, а зимой его недостаточно. При сложившейся экономической ситуации на Украине происходит разукрупнение предприятий на сравнительно мелкие фермерские хозяйства. Таким образом сушильные установки должны быть рассчитаны на производительность по влаге 10 - 100 кг/ч.
Линия по производству сухого молока должна состоять из следующих основных компонентов:
сепаратор - для разделения цельного молока на сливки и обезжиренное молоко;
сушильная камера с распылительной форсункой;
* Гидравлические потери тканевого фильтра приняты 1300 Па при расчете фильтра.
** Гидравлические потери теплообменной части рекуператора (в итоговой потерях учитываются дважды, т.к. воздух проходит через рекуператор дважды).
*** Гидравлические потери конструктивной части рекуператора (в итоговой потерях учитываются дважды, т.к. воздух проходит через рекуператор дважды).
Таблица 4.5.
№ |
x |
rВ, |
uВ, |
Dp, | |
уч-ка |
кг/м3 |
м/с |
Па | ||
1 |
Расширение |
0.64 |
0.835 |
11.49 |
35.28 |
2 |
Поворот 90о |
0.21 |
0.835 |
11.49 |
11.58 |
3 |
Сужение |
0.40 |
1.000 |
0.60 |
0.07 |
4 |
Поворот 90о |
0.21 |
1.000 |
9.59 |
9.66 |
5 |
Сужение |
0.35 |
0.835 |
2.01 |
0.59 |
6 |
Расширение + поворот 45о |
0.75 |
1.000 |
9.59 |
34.50 |
7 |
Поворот 45о |
0.25 |
1.000 |
1.86 |
0.43 |
8 |
Расширение + поворот 45о |
0.75 |
1.005 |
8.80 |
29.16 |
9 |
Сужение + поворот 45о |
0.60 |
1.005 |
1.86 |
1.05 |
10 |
Выход из трубы |
1.00 |
1.005 |
9.54 |
45.77 |
11 |
Сужение + поворот 90о |
1.45 |
1.000 |
0.18 |
0.02 |
12 |
Расширение + поворот 90о |
1.74 |
1.000 |
2.06 |
3.70 |
Итого |
171.8 |
Суммарные потери давления: Dp = 2280 Па.
Для обеспечения нормальной работы вентилятор должен обеспечивать перепад давления в 1.1 раза больше суммарных потерь аппарата, т.е. Dpв = 1.1 × 2280 = 2508 Па.
По характеристикам подходит центробежный вентилятор В-14-46-8К-02, он комплектуется электродвигателем АО2-82-6 с установочной мощностью 40 кВт.
5. Экономический расчет.
Затраты на эксплуатацию сушильной установки определяю по формуле:
грн/год, (5.1)
где: Pпп - затраты на эксплуатацию производственного помещения, грн/год;
Pкал - затраты на эксплуатацию калорифера, грн/год;
Pск - затраты на эксплуатацию сушильной камеры, грн/год;
Pф - затраты на эксплуатацию фильтра, грн/год;
Pрек - затраты на эксплуатацию рекуператора, грн/год;
Pв - затраты на эксплуатацию вентилятора, грн/год;
Pи - затраты на эксплуатацию изоляции, грн/год;
Затраты на эксплуатацию производственного помещения определяю по формуле:
грн/год, (5.2)
где: p = 60 грн/год - стоимость 1 м3 производственного здания;
f = 15 м2 - площадь, занимаемая установкой;
H = 5 м - высота здания;
k = 1.2 - коэффициент, учитывающий площади прохода, санитарные нормы и т.д.;
a = 0.036 грн/год - годовая стоимость амортизации и ремонта здания.
Затраты на эксплуатацию калорифера определяю по формуле:
грн/год, (5.3)
где: Pa = 2 грн. - стоимость 1 м2 поверхности теплопередачи калорифера;
a = 0.11 - годовая стоимость амортизации и ремонта калорифера в долях от начальной стоимости;
f = 36.45 м2 - площадь оребрения калорифера;
Pэ = 0.25 грн. - стоимость 1 кВт/ч электроэнергии;
t = 24 ч - число часов работы калорифера в сутки;
z = 300 - количество рабочих дней в году;
NРЭН = 97.2 кВт - мощность калорифера.
Затраты на эксплуатацию сушильной камеры определяю по формуле:
грн/год, (5.4)
где: Pa1 = 27000 грн.- стоимость сушильной камеры и транспортных устройств;
Nтр = 0.55 кВт - мощность привода транспортных устройств.
Затраты на эксплуатацию фильтра определяю по формуле:
грн/год, (5.5)
где: Pa1 = 12000 грн.- стоимость фильтра;
Pa2 = 2500 грн. - стоимость ежегодно заменяемой фильтровальной ткани.
t1= 1.5 ч - число часов работы встряхивающего устройства в сутки;
Nтр = 0.1 кВт - мощность привода встряхивающего устройства.
Затраты на эксплуатацию рекуператора определяю по формуле:
грн/год, (5.6)
где: Pa3 = 6000 грн.- стоимость рекуператора;
Затраты на эксплуатацию вентилятора определяю по формуле:
грн/год, (5.7)
где: Pa4 = 13000 грн.- стоимость вентилятора с электродвигателем;
Nв = 40 кВт - мощность привода вентилятора.
Затраты на эксплуатацию изоляции определяю по формуле:
грн/год, (5.8)
где: P’и = 25 грн/м3.- полная стоимость1 м3 изоляции, включая доставку, приготовление смеси, нанесение, сушку, накладные расходы;
Vи - объем необходимой изоляции.
Объем изоляции определяю исходя из площадей поверхности элементов конструкции распылительной сушилки и толщины слоя изоляции для данной поверхности, результаты заношу в таблицу 5.1.
Таблица 5.1.
№ |
F, |
d, |
V, | ||
уч-ка |
м2 |
м |
м3 | ||
1 |
Сушильная камера |
84.79 |
0.042 |
3.561 | |
2 |
Переход камера-фильтр |
0.12 |
0.014 |
0.002 | |
3 |
Фильтр |
23.12 |
0.014 |
0.324 | |
4 |
Трубопровод фильтр-рекуператор |
1.52 |
0.014 |
0.021 | |
5 |
Рекуператор |
8.64 |
0.014 |
0.121 | |
6 |
Калорифер |
1.42 |
0.042 |
0.059 | |
7 |
Трубопровод калорифер-камера |
2.40 |
0.042 |
0.101 | |
Итого |
4.189 | ||||
Подставляю полученные значения в формулу 5.1:
Выводы.
В результате выполнения проекта была разработана распылительная сушильная установка обеспечивающая производительность 100 кг/ч сырого обезжиренного молока.
Общее энергопотребление установки (нагрев воздуха, вентилятор, механические устройства, плунжерный насос) - 140 кВт. Энергоноситель - электроэнергия.
Эксплуатационные затраты установки составляют 257055 грн. в год.
Выполнен расчет основных узлов и механизмов установки, который приведен в пояснительной записке объемом 31 стр.
Графическая часть проекта состоит из трех листов формата А1, на которых приведены: машинно-аппаратурная схема линии по производству сухого молока, общий вид сушильной установки, рабочие чертежи распылительной форсунки и сушильной камеры.
Литература.
1. С.А. Чернышев Технологическое оборудование пищевых производств и отрасли. Методические указания для выполнения курсового проекта. Часть I и II. - Донецк 2004 г.
2. А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.З. Каган – Процессы и аппараты химической технологии. – М: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1960. – 845 с.
3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. – Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов / Под ред. чл.-корр. АН СССР П.Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. 576 с., ил.
4. Г.С. Борисов и др. - Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб.. и дополн. М: Химия, 1991. – 496 с.
5. Лебедев П.Д. Расчет и проектирование сушильных установок. (Учебник для высших технических учебных заведений). М. - Л., Госэнергоиздат, 1962, 320 с.
6. Барышев А.И., Стеблянко В.Г., Хомичук В.А. Механизация ПРТС работ. Курсовое и дипломное проектирование транспортирующих машин: Учебное пособие/ Под общей редакцией А.И. Барышева - Донецк: ДонГУЭТ, 2003 - 471 с., ил.
РСУ-100.000.000.000 ПЗ