Расчет теплообменной установки - шкафа пекарского производительностью 3кг/ч
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
е L - расход абсолютно сухого воздуха =43,42105 кг/ч
2 - энтальпия сухого воздуха, 209 103 Дж/кг
тогда, Q4 = 43,42105 209 103 = 9074999,45Дж/ч = = 2520,83 Дж/с
в ) с высушенным материалом:
Q5 = Gk t2 с2, Дж/ч, Дж/с, (13)
где GK - производительность по готовому продукту = 1,263158 кг/ч
t2 = 710C
с ) при загрузке и выгрузке продукта ( при транспортировке продукта ):
Q6 = W cB , ( Дж/ч, Дж/с ) (14)
СВ = 1ккал/кг град = 4,19 103 Дж/кг град - теплоемкость воды
= t2 = температура охлаждения продукта - 73- масса влаги = 1,736842 кг/ч,= 1,736842 4,19 103 73 = 531247,85 Дж/ч = = 147,5688 Дж/с
) теплота потерь ( Q7 ) определяются из теплового баланса.
Тепловой баланс:
Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5 + Q6 + Q7. (15)= 591,01+28,122+2231,36-2520,83-99,4055-147,5688=82,689Дж/с
Рассчитываем теплопотери при тепловой обработке на 1 кг испаренной влаги:
.Теплопотери в окружающую среду.
а ) средняя разность температур сред ( в камере и в окружающей среде ) по длине аппарата:
tср = , ( (21)
где t0 - температура окружающей среды = 19
t1 - температура тепловой обработки продукта = 200
t2 - температура охлаждения продукта = 71
tср = = = 103,5435=1030С.
в ) разность температур сред у торцов аппарата:
tср = t1 - t0 (22)ср = t2 - t0, (23)
где t ср,tср-разность температур сред у правого и левого торцов аппарата, соответственно (о C)
tср=200-19=181 0Сср=71-19=52 0С
с) интенсивность теплопотерь:
? по длине аппарата:
qдл=Кtср (ккал/(м2ч))=кДж/(м2ч)=Дж/(м2с) (24)
К-коэффициент теплопередачи (для всех стен аппарата), К=0,7;
qдл=0,7103=72,1ккал/м2ч= 72,14,19=302,099кДж/м2ч= =83,9164
с торцов аппарата:
а) qт = Кtср (ккал/м2ч) =(кДж/(м2ч)= (Дж/(м2с)); (25)т=0,7181=126,7ккал/м2ч=126,74,19= 530,873кДж/м2ч = =147,4647Дж/м2с) qт=Кtср=(ккал/м2ч) =(кДж/м2ч) =(Дж/м2с) (26)т= 0,752=36,4ккал/м2ч = 36,44,19= 152,516кДж/м2ч = =42,3656Дж/м2с
Поверхность вертикальных стен для теплового аппарата (м2);
fв = Н Нш, (м2), (28)
где Н - высота аппарата=600мм=0,6м
Нш - ширина аппарата=750мм=0,75м
fв=0,60,75=0,45 м2
Поверхность потолка аппарата определяем:
fпот = IНш , (м2), (30)
где І-длина аппарата=840мм =0,84м
Нш-ширина аппарата=750мм =0,75м
fпот=0,840,75=0,63м2
Поверхность пола аппарата определяем, исходя из значения поверхности потолка аппарата;
fпол= fпот (м2) ;
где qв=qдл=83,9164Дж/м2спот=qт=147,4647Дж/м2спол=qт=42,3656Дж/м2с
тогда теплопотери в окружающую среду:
qос= (83,91640,45+147,46470,63+42,36560,63)=326462,64Дж/кг
v= , ( 0С)=2000C ; t2=710С; t0=190С.=135,5=1350С.
Теплоемкость продукта после тепловой обработки:
с м =сп +(1-сп) ; (Дж/(кгград)) ;
см=1687,36+(1-1687,36)=1603,042 Дж(кгград)
Теплоемкость сырого материала:
см=сп+(1-сп) , (Дж/кгград),
см=1687,36+(1-1687,36) =675,9 Дж/(кгград).
. Сумма теплопотерь на 1кг испаренной влаги:
=qм+qос ,(Дж/кг) , (33)
Где qм- количество теплопотерь на нагрев продукта, qм=179707,46Дж/кг,ос - количество теплопотерь в окружающую среду, qос=326462,64Дж/кг,
тогда = 179707,46+326462,64=506170,1Дж/кг.
Производим аналитический расчет нормального теплового процесса обработки продукта:
.Влагосодержание:
а) наружного воздуха:
х0=0,622, кг/кгс.в. (34)
где х0 -влагосодержание влажного воздуха
р0-парцианальное давление окружающего воздуха, р0=1,7кПа=12,75мм рт ст
х0=0,622 =0,012 кг/кгс.в. ,
в) отработавшего воздуха:
х2=0,622, кг/кгс.в. (35)
где х2- влагосодержание наружного воздуха
р2= парциальное давление влажного воздуха, р2=7,5кПа = 56,25мм рт ст
х2=0,622=0,052кг/кгс.в.
Относительный расход абсолютно сухого воздуха:
= ,(кгс.в/кги.вл.) , (36)
тогда ==25000 кгс.в./кги.вл.
Следующим этапом определяем расход греющего пара на тепловую обработку в калорифере:
к = W, (Дж/с) (38)
где W-масса влаги, W=0,00048Дж/с,
-энтальпия сухого воздуха,0=49кДж/кг =49103Дж/с
1- энтальпия наружного воздуха .1=234 кДж/кг=234103Дж/с
Х0- влагосодержание наружного воздуха, Х0=0.012кг/кгс.в.
Х2-влагосодержание влажного воздуха, Х2=0.052кг/кгс.в.
Qк=0,000482=2229,25 Дж/с,
Сравнивая полученные значения найденные аналитическим путем х0, х2, ? и Qк со значениями найденными по диаграмме Рамзина, рассмотренные по формулам(7и 11). Мы видим, что расчёты совпадают, а это значит ? расчёт греющего пара Qк на тепловую обработку в калорифере рассчитан правильно, так как он одинаково равен в обоих случаях.
Из этого определяем расход греющего пара в калорифере (кг/с), где r-теплота парообразования ( Дж/кг),
r=2141103 дж/кг;
х- коэффициент парообразования , х=1,.п.= , кг/с
тогда Qг.п.==1042,2кг/с .
4.2 Расчет калорифера
После произведенных расчетов необходимо подобрать модель калорифера по найденному значению поверхности нагрева калорифера.
Определяем плотность воздуха, проходящего через калорифер:
=0 , (кг/м3) , (39)
где Мвоз- масса воздуха, М=29(кг/моль);-температура воздуха при нормальных условиях,
T0=t0+273К=20+273=293К,
р0-давление воздуха при нормальных условиях, р0=760 мм рт.ст.;
р-давление наружного воздуха, р=735мм рт.ст.;
0== 1,29 (кг/м3),
тогда =1,29 =1,166 кг/м3.
Далее рассчитываем потери тепла в окружающую среду через калорифер:
QП = Fбок ( tСТ - tO ) ( Дж/с )