Рассчитать основные размеры бражной колонны

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

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

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