Расчет теплопередачи в пищевой аппаратуре. Соловых С.Ю - 4 стр.

UptoLike

4
1 Основные зависимости и расчетные формулы
1.1 Основное уравнение теплопередачи
ср
t
F
k
Q
=
(1)
где
Q расход теплоты (тепловой поток, тепловая нагрузка аппарата), Вт;
k
коэффициент теплопередачи, )КВт/(м
2
;
F площадь теплопередающей поверхности аппарата (поверхность
нагрева), м
2
;
ср
t
средняя разность температур теплоносителей, С
0
.
1.2 Тепловой баланс теплообменного аппарата
Без изменения агрегатного состояния теплоносителей:
пот
нккн
QttcGttcGQ +== )()(
222211
11
(2)
С изменением агрегатного состояния одного теплоносителя:
пот
нк
кондпконд
QttcGtDcDrQ +=Θ+= )()(
2222
(3)
где
1
G и
2
G соответственно расход горячего и холодного теплоносителей,
кг/с;
1
c
,
2
c
и
конд
c
соответственно теплоемкость горячего, холодного теп-
лоносителей и конденсата греющего пара,
)/( КкгДж
;
кнкн
tttt
2211
,,,–соответственно температуры начальные и конечные горячего
(индекс «1») и холодного (индекс «2») теплоносителей, °С;
D – расход греющего пара, кг/с;
r
удельная теплота парообразования, Дж/кг (см. Приложение Е в
зависимости от давления пара);
конд
Θ температура конденсата, выходящего из теплообменного аппарата,
°С. Если конденсат выходит из аппарата при температуре конденсации
п
t , то
пконд
t=Θ
;
пот
Q расход теплоты в окружающую среду; для теплоизолированных
аппаратов можно принять равным 5% от полезно использованной теплоты
(
QQ
пот
= %5,0 ).
      1 Основные зависимости и расчетные формулы

      1.1 Основное уравнение теплопередачи

                                           Q = k ⋅ F ⋅ ∆tср                             (1)

где Q – расход теплоты (тепловой поток, тепловая нагрузка аппарата), Вт;
    k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 ⋅ К ) ;
    F – площадь теплопередающей поверхности аппарата (поверхность
нагрева), м2;
    ∆tср – средняя разность температур теплоносителей, 0С .

      1.2 Тепловой баланс теплообменного аппарата

      Без изменения агрегатного состояния теплоносителей:

                         Q = G1 ⋅ c1 ⋅ (t1н − t1к ) = G2 ⋅ c2 ⋅ (t 2к − t 2н ) + Qпот   (2)

      С изменением агрегатного состояния одного теплоносителя:

                 Q = Dr + Dcконд ⋅ (t п − Θ конд ) = G2 ⋅ c 2 ⋅ (t 2к − t 2н ) + Qпот   (3)

где G1 и G2 – соответственно расход горячего и холодного теплоносителей,
кг/с;
      c1 , c2 и c конд – соответственно теплоемкость горячего, холодного теп-
лоносителей и конденсата греющего пара, Дж /(кг ⋅ К ) ;
       t1н , t1к , t 2н , t 2к –соответственно температуры начальные и конечные горячего
(индекс «1») и холодного (индекс «2») теплоносителей, °С;
      D – расход греющего пара, кг/с;
       r – удельная теплота парообразования, Дж/кг (см. Приложение Е в
зависимости от давления пара);
       Θ конд – температура конденсата, выходящего из теплообменного аппарата,
°С. Если конденсат выходит из аппарата при температуре конденсации t п , то
Θ конд = t п ;
       Qпот – расход теплоты в окружающую среду; для теплоизолированных
аппаратов можно принять равным 5% от полезно использованной теплоты
( Q пот = 0 ,5 % ⋅ Q ).




4