124435 (690006), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

При первоначальном включении для получения нужной температуры, необходимо установить поперечные переключатели в положение «Сильно», а затем на «Слабо». В этом случае число выключений будет сниженным, что предохранит контакты терморегулятора от преждевременного износа.

При выключении лампы камеру загружают изделиями.

Шкаф содержат в чистоте. Ежедневно протирают наружную поверхность слегка влажной вуалью.

Перед уборкой, ремонтом шкаф отсоединяются от электросети, выключив для этого пусковую аппаратуру на распределительном щите.

При замыкании электропроводки на корпус шкаф выключают.

Не разрешается включать шкафы при напряжении сети, превышающего номинальное, более чем на 5%.

Шкафы устанавливаются в технологическую линию или в индивидуальную в условиях как пристенной планировки и островной компоновки.

RADA – 2 – обогрев рабочих камер шкафов осуществляется с помощью тэнов, которые в верхней части камеры расположены открыто, а в нижней закрыты стольным подовым листом. В шкафах типа ШЖЭ тепловая обработка осуществляется в функциональных местах высотой до 65 мм.

Терморегулятор ТР-4К с двухпозиционными электроконтактными устройствами предназначен для автоматического поддерживания температуры воздуха в жарочных шкафах. Состоит из манометрического датчика и механизма переключения.

Таблица 4 – Возможности неисправности шкафа и способы их устранения

3. Расчетная часть

3.1 Технологический

Полная вместимость шкафа определяется исходя из его габаритов:

V=L*B*H=0,575*0,535*0,350=0,108 м³ (6)

где L,B,H – длина, ширина, высота шкафа, м.

для определения теоретической производительности шкафа задается электрические К.П.Д., η_эн =0,5 с условием проверки после выполнения теплового расчета.

П = 3600* Р_Н*10^-3\g⁰* η_эн(7)

Где Р_н – номинальная мощность шкафа, Р_н = 9,2 кВт

g⁰ - удельный расход тепла на технологический процесс

g⁰=C_р*у*∆t+r*(1-у)* Е_r, кДж\кг

Где С_р – удельная теплоемкость продукта, кДж/кг;

У – вывод готового продукта, кг/кг;

∆t – полезная разность температур, ⁰C

Е_r – теплота фазового превращения, кДж/кг;

r – удельная теплота парообразования, кДж/кг.

По опытным данным принимаем:

r =2300 кДж/кг; Е=0,6; у=0,7 кг/кг

Тогда

g⁰ =2,9* (90-20)*0,7+2300*(1-0,7)*0,6=557 кДж/кг

Производительность шкафа составит

П=3600*(9200* 10^-3 /557)*0,5=29,8 кг/ч

Загрузка аппарата составит

д= П*(τ_ц /60), кг (8)

где τ_ц - время цикла, мин.

д = 29,8*(20\60) = 9,93 кг

Теплопоглощение изделия определяется по формуле:

Q_пр = q⁰ (П\3600) = 557*(29,8\3600) = 4,61 кВт = 4610 Вт(9)

3.2 Тепловой

3.2.1 Расчет теплового баланса

Для стационарного режима работы управление теплового баланса имеет вид:

Q_затр = Q₁+ Q₅+ Q_воз+ Q_прот, Дж(10)

где Q₁ – полезно затрачиваемое тепло, Дж;

Q₅ - потери тепла наружными ограждениями в окружающую среду, Дж;

Q_воз - потери тепла уносимые из аппарата воздухом, Дж;

Q_прот - потери тепла через противни шкафа, Дж.

Q₁ = m*с*(t_к- t_н), Дж(11)

где m – масса всех выпекаемых изделий, кг;

с – теплоёмкость продукта, с = 2,9 кДж\кг;

t_к,t_н - соответственно начальная и конечная температуры продукта.

Для пудингов сухарного и яблочного с орехами6

m = 26*0,3+32*0,3 = 17,4 кг

Q₁ = 17,4*29*(180-20) = 8073,6 кДж

Q₅ = Q₅^бок+ Q₅^кр, Дж(12)

где Q₅^бок, Q₅^кр – соответственно потери тепла через боковые стенки и крышку шкафа, Дж.

Считаем, что Q₅^кр ≈ 0, поскольку величина потерь через крышку аппарата не соизмерима с величиной Q₅^бок.

Q₅^бок = α^бок * F^бок * (t_к^бок - t_н^бок) * τ_р(13)

где α^бок – коэффициент теплопередачи от боковых стенок к окружающему воздуху, Вт\м²к;

F^бок – площадь поверхности боковых стенок, м²;

t_к^бок, t_н^бок – соответственно конечная и начальная температуры боковыхстенок шкафа, ⁰С;

τ_р – время разогрева шкафа, 35 мин.

α^бок = 9,74 + 0,07 * (95-25) = 14,64 Вт\м²к

F^бок = 2 * H * (L+B) = 2 * 0,35 * (0,575+0,535) = 0,78 м²

Q₅ = Q₅^бок = 14,64*0,78* (95-25)* 35*60 = 58,8*10⁶ Дж

Q_воз = m_воз * с_воз * (t_к^воз – t_н^воз), Дж (14)

где m_воз – масса воздуха, находящегося в секции жарочной камеры,кг;

с_воз – теплоемкость воздуха, с_воз – 1,31 Дж\кг;

t_к^воз, t_н^воз – конечеая и начальная теппература воздуха в жарочной камере, ⁰С.

m_воз = 0,2 * V * ρ_воз = 0,2*0,108*1,29 = 0,028 кг(15)

где ρ_воз – плотность воздуха, кг\м³.

Q_воз = 0,028*1,31*(300-25)= 10,1 кДж

Q_прот = m_прот* N* С_мет* (t_к- t_н), Дж(16)

где m_прот, N – масса и количество противней;

С_мет – теплоемкость металла, Дж\кг*к;

t_к, t_н – конечная и начальная температура противней, ⁰С.

m_прот =ρ_мет* V_мет, кг (17)

где ρ_мет, V_мет – плотность и объем металла

V_мет = L* В* δ, м³ (18)

где δ – толщина противня,м.

V_мет = 0,575*0,535*0,001 = 3,1*10^-4м³

m_прот = 7850*3,1*10^-4 = 2,4кг

Q_прот = 2,4*4*0,482*(180-25) = 717,2 кДж

Общий расход тепла составит:

Q_затр = 8073,6+58800+10,1+717,2 = 67600,9 кДж

3.2.2 Мощность жарочного шкафа

Р_расч = Q_затр\τ_р = 67600,9\35*60 = 3,22 кВт (19)

Р_расч‹Р_ном = 9,2 кВт

3.2.3 Тепловой КПД шкафа

η = (Р_расч\ Р_ном) * 100 = (3,22\9,2)*100=35,0%(20)

3.3 Конструктивный

3.3.1 Расчет ТЭНов

Мощность одного ТЭНа:

Р₁ = Р\n = 9,2\2 = 4,6 кВт(21)

где n – число ТЭНов.

Длина активной части трубки после опрессовки

L_а = P\П* D*W_m = 4600\0,035*5*10⁴*3,14 = 0,83 м (22)

где Р = Q\τ

где Q- тепло подводимое к аппарату;

τ – время приготовления продукта;

D – наружный диаметр трубки ТЭНа; D = 0,012м;

W_m - удельная тепловая мощность, которая состовляет 5*10⁴ Вт\м

Длина активной части ТЭНа до опрессовки

L_ао = Р\γ (23)

где γ – коэффициент удлинения трубки после опрессовки, γ = 1,15

L_ао = 4600\1,15 = 4000

Полная длина трубки ТЭНа после опрессовки

L_пол = L_ао +2* L_n,(24)

где L_n = длина пассивных концов трубки ТЭНа: L_n = 0,04-0,05м

L_пол = 4000+2*0,05 = 4000,1м

Электрическое сопротивление проволоки ТЭНа после опрессовки

R = U²\ P(25)

где U = 220В – напряжение сети,В

R = 220²\4600 = 10,5 Ом

Сопротивление проволоки ТЭНа до опрессовки

R₀ = R*a_r(26)

где a_r – коэффициент измерения электрического сопротивления проволоки, a_r = 1,3.

R₀ = ρ * (1\s) = 4П*1\П * d²(27)

где ρ – удельное сопротивление проволоки при рабочей температуре;

ρ = ρ₂₀* [1+ α(t-20)], Ом

α – температурный коэффициент сопротивления;

1 – активная длина проволоки,м;

s – сечение проволоки, м²; t = 1100⁰С.

R₀ = 1,3*10,5 = 13,65 Ом

1 = П*d² * R₀\ 4П = 12²*13,65\4 = 5*10³м

Длина одного ветка спирали

1_в = 1,07*П*(d_ст+ d)(28)

где 1,07 – коэффициент, учитывающий пружинность спирали;

d_ст – диаметр стержня для навивки спирали, d_ст = 4*10^-3м.

Число витков спирали

m= 1\1_в (29)

Расстояние между ветками

а = L_a-m*d\m, м(30)

Коэффициент шага спирали

К= L_а\ m* d (31)

Требуемое количество проволоки для 1 элемента ТЭНа с учетом навивки по 20 витков

L_потр = 1+2*20*1_в(32)

ρ = 1,5*10^-4 [1+5*10⁴ (1100-20)] =8101,5 Ом*м

1_в = 1,07*3,14*(4*10^-3+1,2*10^-3)=0,0017м

а = (0,83+2940*0,0012)\2940 = 0,0015

К = 0,83\2940*0,0012 = 0,025

L_потр = 5000+2*20*0,0017 = 5000,07м

3.3.2 Расчет тепловой изоляции

Толщина изоляции горячих поверхностей может быть рассчитана также исходя из заданной (допускаемой по условиям эксплуатации) температуры на поверхности.

В этом случае толщина изоляции определяется из уравнения теплового потока, проходящего через изолируемую поверхность от горячей среды к наружному воздуху. Для плоскости изолируемой поверхности тепловой поток выражается формулой

q = t₁ – t₀\ [(1\α₁)+(∑δ_i\λ_i)+(1\α₂)](33)

где t₁, t₀ - температура греющей среды (пара) и окружающего воздуха, ⁰С;

δ_i - толщина i-го слоя, через который проходит тепловой поток, м;

λ_i - коэффициент теплопроводности i-го слоя, Вт/(м*⁰С)

Ввиду того, что термическое сопротивление теплоотдачи от горячей среды к стенке 1/α₁ и термическое сопротивление металлической стенки изоляционного аппарата или паропровода δ_м\ λ_м очень малы по сравнению с термическим сопротивлением изоляции δ_из\ λ_из и сопротивлением теплоотдачи от наружной поверхности изоляции к окружающей среде 1/ α₂, величинами 1\α₁ и δ_м\ λ_м иможно пренебречь.

Тогда толщина изоляции подчитывается из уравнения

δ_из = λ_из* (t₁ – t_н.из)\ α₂* (t_н.из- t₀), м(34)

где t_н.из – температура наружной поверхности изоляции.

При выборе толщины слоя изоляции для аппаратов периодического действия необходимо учитывать потери тепла на прогрев изоляции, возвращающие с ростом толщины изоляционного слоя. Эти потери учитывают эксплуатационные расходы.

δ_из =(0,08-2,1*10^-4*55)*(180-20)/350*(55-20)=0,35 м

Расход изоляционных материалов

Расход изоляционных материалов и увеличение массы аппарата или паропровода устанавливают по объему изоляции и ее плотности. Объем изоляции V определяют на 1 м² изолированного паропровода или на один погонный метр его.

V = П*δ(d_H + δ),(35)

где V – объем изоляции на один погонный метр трубопровода, м³;

δ - толщина слоя изоляции, м;

d_н – наружный диаметр трубы до изоляции, м.

V – 3,14*0,035*(0,535+0,035)=0,0626 м³

3.4 Расчет теплотехнических и эксплуатационных показателей работы жарочного шкафа

3.4.1 Теплосъем жарочной поверхности

Д_ж = Q₁ / V*τ *3600 = 8073,6*10³ / 0,108*35*60*3600 = 9,9 кДж/м³*ч (36)

3.4.2 Энергетический показатель

Э_ш = Т_ш / t_max^cp = 85,2/200=0,426 кВт/м³* град (37)

где Т_ш – теплосъем жарочной поверхности

Т_ш = Р_ш / V_ш = 9,2*10³/0,108=85,2 кВт/м³ (38)

3.5 Расчет секций жарочного шкафа

Характеристики

Список файлов курсовой работы