Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Расчет теплового баланса и определение мощности котла
Для теплотехнического расчета проектируемого пищеварочного котла необходимы исходные данные, приведенные в таблице 1 и на рисунке 12. Температурные параметры определены по схеме (рисунок 13).
Таблица 1 - Результаты исследования котла пищеварочного
Поскольку котел КПЭ-40 является аппаратом периодического действия, для определения наибольших затрат теплоты расчет необходимо вести как для нестационарного, так и стационарного режимов его работы.
3.1.1 Количество теплоты, затраченное соответственно при нестационарном QЗАТР, Дж, и стационарном режимах Q¢ЗАТР, Дж, определяется по формулам
QЗАТР = 15402490+ 546816 + 6597380,86=22546686,86 Дж.
где Q1, Q¢1 – количество полезно используемой теплоты соответственно при нестационарном и стационарном режимах, Дж; Q5, Q¢5 – количество теплоты, теряемое наружными поверхностями котла в окружающую среду соответственно при нестационарном и стационарном режимах, Дж; Q6 – количество теплоты, расходуемое на разогрев конструкции, Дж.
3.1.2 Количество полезно используемой теплоты при нестационарном режиме Q1, Дж и стационарном режиме Q¢1, Дж, работы котла определяется по формуле (3) =15402490 Дж.
(4) =15402490 Дж.
где М5– масса нагреваемой воды, кг; с – теплоемкость воды, Дж/(кг×град); DW, DW¢ – количество испарившейся жидкости за периоды соот- ветственно нестационарного и стационарного режимов, кг; r – удельная теплота парообразования, Дж/(кг ·град).
К расчету принять с = 4187 Дж/(кг×град), ΔW = ΔW¢ = 1,5 кг, r = 2257,2·103 Дж/кг.
3.1.3 Количество теплоты, теряемое боковой поверхностью и крышкой котла в окружающую среду Q5, Дж, определяют по формулам
(5) (6)
Дж. где F1, F2, F4 –площади соответствующих теплоотдающих поверхностей, указанных на рисунке 2, м2; a1, a¢1, a2, a¢2, a4, a¢4– коэффициенты теплоотдачи от вышеуказанных поверхностей соответственно при нестационарном и стационарном режимах, Вт/(м2×град).
3.1.4 Площади теплоотдающих поверхностей определяют по формулам: ; (7) =0,36 м.
. (8)
м.
. (9)
=1,4 м.
3.1.5 Коэффициенты теплоотдачи от наружных теплоотдающих поверхностей определяют по формулам: (10) =11,17 Вт/(м2∙град)
(11)
=12,64 Вт/(м2∙град)
(12) =10,29 Вт/(м2∙град)
(13)
=10,89 Вт/(м2∙град)
(14)
=10,29 Вт/(м2∙град)
(15)
=10,89 Вт/(м2∙град)
3.1.6 Количество теплоты, расходуемое на разогрев конструкции при нестационарном режиме работы котла Q6, Дж, определяют по формуле
(16)
=6597380,86 Дж
где ММ, МИЗ, МТ – соответственно масса металлических элементов котла, теплоизоляции и промежуточного теплоносителя, кг; сМ, сИЗ, сТ – соответственно теплоемкость металлических элементов котла, теплоизоляции и промежуточного теплоносителя, Дж/(кг×град); – средние конечные и начальные значения температур соответственно металлических элементов котла и теплоизоляции,°С.
К расчету принимают сМ = 461 Дж/(кг×град); сИЗ = 921 Дж/(кг×град); сТ = 4187 Дж/(кг×град).
3.1.7 Масса металлических элементов котла
ММ = М – МИЗ – МТ. (17)
ММ =98-10-10=78 кг. К расчету принимают МИЗ = МТ = 10 кг.
3.1.8 Средние температуры , ,°С, определяют из выражений:
(18) =81,67
(19) =18 (20) =67,5 (21) =18
3.1.9 Мощности, затраченные на проведение заданного технологического процесса соответственно при нестационарном P, Вт, и стационарном P¢, Вт, режимах определяют по формулам:
, (22) =9394,45 Вт. (23) =1435,23 Вт.
Для определения эффективности работы котла необходимо вычислите следующие основные характеристики: удельный расход теплоты на единицу готовой продукции и коэффициент полезного действия.
3.2.10 Расход теплоты на единицу готового продукта при стационарном режиме qТ¢, Дж/кг, определяется по формуле
где МГ – масса готового продукта, кг.
3.2.11 Расход теплоты на единицу готового продукта с учетом затрат на разогрев аппарата и жидкости qT, Дж/кг, определяется по формуле . (25) = 467635,06 Дж/кг
3.2.12 Масса готового продукта
МГ = М5 – ΔW – ΔW¢. (26)
МГ = 96-1,5-1,5=93 кг
3.2.13 Коэффициент полезного действия при нестационарном hТ и стационарном h¢Т режимах определяется по формулам , (27)
=0,84
. (28)
=0,65
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-06-01; просмотров: 257. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |