Выполнить технико-экономический расчет концентрирования томат-пасты в однокорпусной и двухкорпусной выпарных установках.
Выполнить блок-схему однокорпусной установки.
Определить в обоих случаях капитальные затраты, расходы на амортизацию, обслуживание, стоимость греющего пара.
Рассчитываем однокорпусной выпарной аппарат (Приложение Неестественной циркуляцией.
Расход выпаренной воды
W=Gн (1 – хн/хк), кг/ч
W=1400 (1 – 7/32)=1093,75 кг/ч
где хн -начальная концентрация, % масс;
хк - начальная концентрация, % масс.
Расход упаренного раствора
Gк= Gн – W, кг/ч
Gк= 1400– 1093,75= 306,25 кг/ч
Общая разность температур
Δt общ=t гр-t конд
Δt общ=142,9 – 49 = 93,9 ˚С
Температуры греющего пара при Ргр и вторичного пара при Рконд МПа находим по таблице насыщенного водяного пара.
Полезная разность температур:
Δt n=t общ- ΣΔ
Δt n=93,9 – 18,3 = 75,6˚С
Q=W*r, к Дж/час;
Q=1093,75*2382 = 2605312,5 к Дж/час
D=1,1 W * r / (i" – i '), кг/час;
D=1,1 *1093,75 * 2382 / (2744000 – 601100)= 1,3374 кг/час
где r- теплота парообразования при Рконд
i" и i' - энтальпии греющего пара и конденсата при Ргр находим по таблице насыщенного водяного пара.
Определяем удельный расход греющего пара
d= кг пара / кг вып. воды
d= 0,917
К= 800 – 1000 Вт/м2 град
Площадь поверхности теплопередачи выпарного аппарата
F=Q*103/ (К* Δt n *3600), м2
F=2605312,5*103/ (800* 75,6 *3600)= 13 м2
Количество труб в аппарате
n= F/π*d*l
n= 13/3,14*(0,0057+0,0035)*3,5=60
d и l – диаметр и длина труб
Принимаем d= 5,7*3,5 мм, l = 3,5 м
Диаметр греющей камеры
Dk=(1,3/1,5)*(в-1)t+4dвп
Dk=(1,3/1,5)*(5,3-1)0,048+4*0,917 = 3,8
t-шаг разбивки труб, t=0,048 м
в =0,578 √ 4n – 1
в =0,578 √ 4*21 – 1 = 5,3
Принять диаметр сепаратора выпарного аппарата
Dc=1,5Dk
Dc=1,5*3,8= 5,7
Высота сепаратора
Hc =(1/1,25) Dc
Hc =(1/1,25) 5,7 = 4,6
S1=M*Sc
S1=469,4*20000=938800
Толщину стенки греющих труб - 3,5мм .
Амортизационные затраты S2 = 168984 руб.
Рассчитываем стоимость греющего пара S3 =D*Sп
S3 =1,3374 *8000=10699,2 руб.
Общая стоимость Sобщ = S1