Расчет вакуум-выпарной установки по производству томатной пасты (стр. 3 из 9)

На основании практических данных в первом приближении считают, что распределение производительности выпаривания по корпусам находится по формулам:

;

(2)

где

– производительность по выпариваемой воде і-ого корпуса;

Из формул (2) получаем первое приближение распределения производительности по корпусам:

;

Распределение концентрации растворов по корпусам вычисляется по формулам:

;

(3)

где

– концентрация раствора (томатной пасты) в і-ом корпусе;

– производительность по выпариваемой воде і-ого корпуса;

;

– скорость подачи сырья ;

– начальная концентрация рабочего раствора (томатного сусла).

Из формул (3) получаем следующие концентрации томатной пасты в корпусах:

;

Концентрация томатной пасты в последнем (третьем) корпусе соответствует заданной концентрации готовой томатной пасты.

3.1.2 Определение температур кипения растворов

Общий перепад давления в установке равен [11]:

(4)

где

– общий перепад давления в установке;

– давление греющего пара в первом корпусе;

– давление пара в барометрическом конденсаторе.

Откуда

В первом приближении общий перепад давлений распределяют между корпусами поровну, т.е. они вычисляются по формулам:

;

(5)

где

– общий перепад давления в установке;

– давление греющего пара в і-ом корпусе;

– давление пара в барометрическом конденсаторе.

Таким образом, имеем следующие значения давления греющего пара по корпусам установки и в барометрическом конденсаторе:

;

В таблице 1 приведены характеристики греющих паров, найденные по известным значениям давлений этих паров [12].

Таблица 1

Характеристики греющих паров

Давление, МПа	Температура, ^оС	Энтальпия, кДж/кг
	105	2684
	95	2667
	80	2642
	50	2591

Физико-химическую депрессию томатных соков можно рассчитать по формуле [2, С. 67]:

(6)

где

– концентрация сухих веществ; р

– давление.

В качестве значений концентраций сухих веществ используем значения концентрации томатной пасты в корпусах, вычисленные по формулам (3). Тогда получим такие значения физико-химической депрессии томатных соков по корпусам:

Температура кипения раствора в корпусе отличается от температуры греющего пара в последующем корпусе на сумму температурных потерь от температурной депрессии

, гидростатической депрессии

и гидродинамической депрессии

Гидродинамическая депрессия обусловлена потерей давления пара на преодоление гидравлических сопротивлений трубопроводов при переходе из корпуса в корпус. Приближенно можно считать

С на корпус [11]. Тогда температуры вторичных паров в корпусах равны:

;

(7)

где

– температура вторичного пара в i-ом корпусе;

– температура греющего пара в i-ом корпусе;

– гидродинамические депрессии по корпусам.

Из формул (7), используя значения температур греющих паров по корпусам из табл. 1, находим:

;

По температурам вторичных паров определим такие их характеристики как давление и плотность [12].

Таблица 2

Характеристики вторичных паров

Температура, ^оС	Давление, МПа	Плотность, кг/м³
	0,08786	1006
	0,0495	1017
	0,0131	1124

Для определения температур кипения растворов в среднем слое найдем вспомогательные характеристики.