125125 (690297), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

Определение средних температур и выбор теплофизических характеристик тепло- либо хладоносителей осуществляю также по секциям. При этом по значению из справочной литературы [5,6,7,8,9,10,15] нахожу плотность теплоемкость динамический либо кинематический коэффициент вязкости коэффициент теплопроводности критерий Прандтля Если в таблицах отсутствует значение критерия то его следует рассчитать, как

Секция регенерации :

а) Сторона нагревания ( сырой продукт):

- Средняя температура продукта =( t₁ + t₂ )/2 по этой температуре находятся

б) Сторона охлаждения ( пастеризованный продукт):

- Средняя температура продукта =( t₃ + t₄ )/2 по этой температуре находятся

Секция пастеризации:

а) Сторона нагревания продукта :

- Средняя температура продукта =( t₂ + t₃ )/2 по этой температуре находятся

б) Сторона охлаждения ( горячая вода):

- Средняя температура горячей воды =( t₉ + t₁₀ )/2 по этой температуре находятся

Секция предварительного охлаждения :

а) Сторона нагревания (холодная вода) :

- Средняя температура холодной воды =( t₁₁ + t₁₂ )/2 по этой температуре находятся

-

б) Сторона охлаждения ( продукт) :

- Средняя температура продукта =( t₄ + t₅ )/2 по этой температуре находятся

-

Секция окончательного охлаждения :

а) Сторона нагревания (рассол NaCl-10%):

- Средняя температура рассола =( t₇ + t₈ )/2 по этой температуре находятся

-

б) Сторона охлаждения ( продукт) :

- Средняя температура продукта =( t₅ + t₆ )/2 по этой температуре находятся

Определение нагрузок по секциям :

Секция регенерации:

Секция пастеризации :

Секция водяного (предварительного) охлаждения :

Секция рассольного (окончательного ) охлаждения :

Определение расхода тепло - и хладоносителей и их кратностей производится из теплового баланса секций

Секция пастеризации :

а) ;

б) Кратность расхода горячей воды:

Секция водяного охлаждения :

а)

б) Кратность расхода холодной воды :

Секция рассольного охлаждения :

а)

б) Кратность расхода рассола :

Расчет числа каналов , расчет скоростей горячей , холодной воды и рассола.

Для конструирования данного аппарата принимается пластина П-2

с параметрами :

- Рабочая поверхность : F =0,198 м²;

- ширина потока : 0,27 м;

- приведенная высота : 0,74 м ;

- средний зазор между пластинами : 0,0028 м ;

- эквивалентный диаметр : 0,0056 м;

- площадь сечения канала : 0,000756 м² ;

- материал : 1Х18Н9Т;

- габаритные размеры : высота :1,025 м ;

ширина : 0,315 м;

толщина : 0,0012 м.

Для пластины П-2 примем

Число каналов в пакете определяется на основании уравнения не-

разрывности потока :

где скорость движения продукта,

ширина проточной части пластины, м;

зазор между пластинами, м;

плотность продукта,

Число каналов в пакете принимаем m=2. Число параллельных каналов в пакетах можно принимаем одинаковым для всего аппарата.

Секция пастеризации :

а) скорость движения горячей воды :

Так как привышает допустимые значения , то принимаем для секции пастеризации m=4 и пересчитываем скорость :

б) скорость движения продукта :

Секция водяного охлаждения :

а) скорость движения холодной воды :

б) скорость движения продукта :

Секция рассольного охлаждения :

а) скорость движения рассола :

б) скорость движения продукта :

Секция регенерации :

а) скорость движения продукта на входе в секцию:

б) скорость движения продукта на выходе из секции:

Вычисление критериев Рейнольдса .

где эквивалентный диаметр потока (для рекомендованной пластины составляет 0,0056 м);

скорость продукта, горячей воды и рассола (соответственно секциям),

кинематический и динамический коэффициенты вязкости продукта, горячей воды и рассола (соответственно секциям).

Секция регенерации :

а) для потока сырого продукта ( сторона нагревания ):

б) для потока пастеризованного продукта (сторона охлаждения ):

Секция пастеризации :

а) для потока продукта (сторона нагревания ) :

б) для потока горячей воды ( сторона охлаждения ):

Секция водяного охлаждения :

а) для потока холодной воды ( сторона нагревания ) :

б) для потока продукта ( сторона охлаждения ) :

Секция рассольного охлаждения :

а) для потока рассола ( сторона нагревания ):

б) для потока продукта ( сторона охлаждения ):

Определение коэффициентов теплопередачи

Для каждой секции коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

где толщина пластины, м;

коэффициент теплопроводности пластины (для стали 1Х18Н9Т );

и коэффициенты теплоотдачи со стороны нагревания и охлаждения соответственно, .

и определяются из критерия Нуссельта

Заметим, что критерий Нуссельта следует вычислять для каждой секции со стороны нагревания и со стороны охлаждения. Для определения критерия Nu рекомендуется использовать критериальное уравнение (для пластины П – 2):

.

Можно принять при нагревании жидкости и при охлаждении жидкости.

Секция регенерации тепла :

а) сырой продукт (сторона нагревания ):

б) пастеризованный продукт ( сторона охлаждения ) :

в) коэффициент теплопередачи :

Секция пастеризации:

а) продукт (сторона нагревания ):

б) горячая вода ( сторона охлаждения ) :

в) коэффициент теплопередачи :

Секция водяного охлаждения :

а) холодная вода (сторона нагревания ):

б) продукт ( сторона охлаждения ) :

в) коэффициент теплопередачи :

Секция рассольного охлаждения :

а) рассол (сторона нагревания ):

б) продукт ( сторона охлаждения ) :

в) коэффициент теплопередачи :

Определение рабочих поверхностей , числа пластин и числа пакетов.

Для каждой секции рабочая поверхность

Число пластин в секции где поверхность пластины (рекомендовано ).

Число пакетов в секции .

Число пакетов может быть только целым числом, поэтому полученные значения следует округлить, пересчитать число пластин в секции охлаждения, а затем поверхность теплообмена F. В случае существенного несоответствия расчетной поверхности теплопередачи с компоновочным решением следует изменить проектные скорости движения жидкостей и составить новый вариант расчета.

Секция регенерации тепла :

;

;

Так как , то

.

Компоновочная формула

Секция пастеризации :

;

;

принимаем

Тогда

.

Компоновочная формула

Секция водяного охлаждения :

;

;

принимаем

Тогда

.

Компоновочная формула:

Секция рассольного охлаждения :

;

;

Тогда

.

Компоновочная формула

Гидравлический расчет :

Потери напора считаются по всему пути движения продукта и составляют (в м)

где потерянный напор в секции регенерации (прямое направление)

потерянный напор в секции пастеризации

потерянный напор в секции регенерации (обратное направление)

потерянный напор в секции охлаждения

Здесь соответственно число пакетов в секциях регенерации, пастеризации и охлаждения; соответствующие коэффициенты сопротивления пакетов.

Коэффициент сопротивления пакета из пластин П – 2 можно определить как

По потерянному напору и производительности подбирают насос для продукта. Мощность привода насоса

Секция регенерации :

а) для потока сырого сока:

;

;

.

б) для потока пастеризованного сока :

;

Секция пастеризации :

;

Секция водяного охлаждения :

;

Секция рассольного охлаждения :

;

Полный напор :

Подбор насоса:

Сначала найдем подачу насоса.

Исходя из полученных данных выбираю насос типа МЦС12-10 и по рисунку 7 –Характеристика центробежного насоса МЦС12-10 /4/.

Данный насос имеет следующие характеристики:

η_н = 10% ;

N=0,65кВт ;

Н=17,7 м.

Мощность привода насоса : η_эл. принимаем равным 0.5:

Исходя из данного расчета из таблицы 15 /5/ выбираю двигатель типа 4А80А4УЗ мощность N=1.1кВт , частотой вращения 1420 об/мин, кпд η_эл.=75%.Пересчитываю мощность привода насоса.

Двигатель соответствует требованиям.

Аналогично произвожу гидравлический расчет секции пастеризации - по горячей воде , секции предварительного охлаждения – по холодной воде и секции окончательного охлаждения – по рассолу, подбираю насосы и рассчитываю мощность их приводов.

Секция пастеризации:

;

Подача:

Исходя из полученных данных выбираю насос типа МЦС12-10 и по рисунку 7 –Характеристика центробежного насоса МЦС12-10 /4/.

Данный насос имеет следующие характеристики:

η_н = 35% ;

N=0,85кВт ;

Н=11,2 м

Характеристики

Список файлов курсовой работы