![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Тепловой Расчет
Уравнение теплового баланса сироповарочного котла: Qприх = Qрасх Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 = Q6 + Q7 + Q8 + Q9 [12]
1. Приход тепла, Qприх 1) Q1 – тепло, поступающее в аппарат вместе с сахаром:
Q1 = Gсах·Ссах·tнсах, где - Gсах = 289, 17·8 = 2313, 36 кг – масса сахара, поступающего на операцию; - Ссах – теплоемкость сахара, Дж/кг·град Зависимость теплоемкости сахара от температуры имеет следующий вид: Ссах = 1, 1618 + 0, 00356·t [12] Т.о. при tнсах = 20 оС теплоемкость сахара составляет: Ссах = 1, 1618 + 0, 00356·20 = 1, 233 кДж/кг·град
Q1 = 2313, 36·1, 233·103·20 = 5, 71·107 Дж
2) Q2 – тепло, поступающее в аппарат вместе с водой: Q2 = Gв·Св·tнв, где - Gв = 150, 27·8 = 1202, 16 кг – масса воды, поступающей на операцию; - Св = 4, 19·103 Дж/кг·град – теплоемкость воды; - tнсах = 20 оС – начальная температура воды; Q2 = 1202, 16·4, 19·103·20 = 10, 07·107 Дж
3) Q3 – тепло, поступающее в аппарат вместе с сухим экстрактом крушины: Q2 = Gсух.эк·Ссух.эк·tнсух.эк, где - Gсух.эк = 11, 82·8 = 94, 56 кг – масса сухого экстракта, поступающего на операцию; - Ссух.эк = 1, 22·103 Дж/кг·град – теплоемкость сухого экстракта крушины; - tнсух.эк = 25 оС – начальная температура сухого экстракта;
Q3 = 94, 56·1.22·103·25 = 0, 29·107 Дж
4)) Q4 – тепло, вносимое неизолированной частью аппарата, Дж Q2 = Gапп·Сстали·tнапп, где - Сстали – теплоемкость стали, равная 0, 5 кДж/кг·град; - tнапп – начальная температура аппарата, принимаемая равной температуре окружающей среды 20оС
Q4 = 3900·0, 5·103·20 = 3, 9·107 Дж
5) Q5 – тепло, поступающее с греющим паром Q5 = D·i”·x, где - D – расход греющего пара, кг; - i” – удельная энтальпия пара при давлении 0, 2 МПа, 2710 кДж/кг - х – степень сухости пара, принимается равной 95%.
Q4 = 2710·103·0, 95·D Q4 = 0, 258·107 Дж
Общий приход тепла составит: Qприх = (5, 71 + 10, 07 + 0, 29 + 3, 9 + 0, 258D)·107 Qприх = (19, 97 + 0, 258D)·107 Дж
2. Расход тепла, Qрасх 1) Q6 – тепло, необходимое для нагрева стальной части аппарата Q6 = Gапп Сапп tсрапп, где - Сапп – теплоемкость материала аппарата, Сстали = 0, 5 кДж/кг·град - tсрапп – средняя температура стенки аппарата, принимается равной 82 оС
Q6 = 3900·0, 5·103·82 = 16·107 Дж
2) Q7 – тепло, затрачиваемое на приготовление крушины сиропа:
Q7 = Gсир Ссир tкип , где - Gсир = (Gсах + Gв + Gсух.эк) = (2313, 36 + 1202, 16 + 94, 56) = 3610, 08 – масса приготовленного сиропа; - Cсир – теплоемкость сиропа, принимается равной теплоемкости сахарного сиропа Зависимость теплоемкости сахарного сиропа от температуры имеет следующий вид: Ссир = Св – [(2, 512 – 0, 0075·tсир)·Bк], где - Св = 4, 19 кДж/кг град – теплоемкость воды; - Вк = 64% - концентрация сахара в сиропе; - tсир = tкип = 103, 9 оС – температура кипения сиропа; Cсир = 4, 19 – [(2, 512 – 0, 0075·103, 9)·0, 64] = 3, 08 кДж/кг·град
Q7 = 3610, 08·3, 08·103·103, 9 = 115, 53·107 Дж
3) Q8 – количество тепла, уносимое с конденсатом греющего пара Q8 = D i’ х, где - i’ – удельная энтальпия воды при Р = 0, 2 МПа, равная 502, 04 кДж/кг
Q8 = D 502, 04 ·103·0, 95 = 0, 048 ·D·107 Дж
4) Q11 – потери тепла аппаратом в окружающую среду Принимаются равными 5% от величины Q6 Q11 = 0, 05·16·107 = 0, 8·107 Дж
Общий расход тепла составит: Qприх = (16 + 115, 53 + 0, 8 + 0, 048D)·107 Qприх = (132, 33 + 0, 048D)·107 Дж
Qприх = Qрасх (19, 97 + 0, 258D)·107 = (132, 33 + 0, 048D)·107 0, 21 D = 112, 36 D = 536 кг пара/на смену
|