Расчет параметров процесса

Материалы » Производство колбасных изделий » Расчет параметров процесса

Определить потери теплоты с 1 м2 поверхности стенки универсальной термокамеры, коэффициент теплопередачи и температуры обеих стенок термокамеры, если стенка трехслойная: 1-й внутренний слой - шамотный кирпич толщиной д1 = 100 мм, 2-й слой -изоляционный кирпич толщиной д2 = 60 мм, 3-й слой - стальной кожух толщиной д3 = 8 мм. Теплопроводность слоев: л1 = 0,81 Вт/(м˖К), л2 = 0,23 Вт/(м˖К), л3 = 45 Вт/(м˖К). Температура в печи tѓ1 = 780 °C, температура окружающего воздуха tѓ2 = 20 °C. Коэффициенты теплоотдачи соответственно с внутренней и наружной сторон термокамеры б1 = 70 Вт/(м2˖К), б2 = 12 Вт/(м2˖К).

Решение

Находим тепловые сопротивления (в м2˖К/Вт):

горячего теплоносителя r1=1/б1=1/70=0,0143;

1-го слоя стенки rст1=д1/л1=0,1/0,081=0,123;

2-го слоя стенки rст2=д2/л2=0,06/0,23=0,26;

3-го слоя стенки rст3=д3/л3=0,008/45=0,00018;

холодного теплоносителя r2=1/б2=1/12=0,083.

Общее тепловое сопротивление

R=0,0143+0,123+0,26+0,00018+0,083=0,48 м2˖К/Вт.

Определяем плотность теплового потока, равную удельной потере теплоты с 1 м2 поверхности стенки: q= (tѓ1 – tѓ2) /R=(78-20)/0,48≈1583 Вт/м2.

Коэффициент теплопередачи К=1/R=1/0,48≈2,08 Вт/(м˖К).

Температура внутренней стенки термокамеры tcт1= tѓ1 – qr1=780–1583˖0,0143≈757,4°С.

Температура на границе шамотного и изоляционного кирпича

t1-2=tcт1–qrcт1=757,4–1583˖1,123=562,7 °C.

Температура на границе изоляционного кирпича и стального кожуха

t2-3=t1-2–qrcт2=562,7–1583˖0,26=152,1°С.

Температура внешней стенки термокамеры

tст2=t2-3–qrcт3=152,1–1583˖0,00018=150,6°С.

колбасный копчение мясной пищевой

Проверяем величину tcт2 по температуре холодного теплоносителя

tcт2= tѓ2+ qr2=20+1583˖0,83≈151,4 °C.

Для интенсификации переноса теплоты через стенку нужно либо увеличить перепад температур между теплоносителями, либо уменьшить термическое сопротивление теплопередачи. Температуры теплоносителей обусловлены требованиями технологического процесса, поэтому изменить их обычно не удается.

Термическое сопротивление можно уменьшить различными способами, воздействуя на любую из составляющих http://rudocs.exdat.com/pars_docs/tw_refs/490/489339/489339_html_m4ace0e22.gif. Интенсифицировать теплообмен и уменьшить величину R можно путем увеличения скорости движения теплоносителя, турбулизации пограничного слоя и т.д. Термическое сопротивление теплопроводности rcm зависит от материала и толщины стенки. Естественно, что существенное влияние на величину R будет оказывать уменьшение наибольшего из слагаемых. В широко используемом в технике процессе передачи теплоты от капельной жидкости к газу через металлическую стенку наибольшее термическое сопротивление имеет место в процессе теплоотдачи от газа к стенке, а остальные термические сопротивления пренебрежимо малы по сравнению с ним.

Похожая информация:

Требования к качеству, упаковке, хранению и транспортировке консервов
В современной консервной промышленности разработана подробная, научно обоснованная и охватывающая широкий ассортимент всевозможных консервов и других продуктов переработки плодов и овощей нормативно-техническая документация (НТД). Она представляет собой детально составленные научными учреждениями т ...

Выбор и обоснование способа производства продуктов
Детские сухие продукты предусмотрено вырабатывать в соответствии с технологической инструкцией. При производстве сухих детских продуктов предусмотрен распылительный способ сушки в потоке горячего воздуха. Сущность способа заключается в том, что предварительно сгущенный продукт распыляется в сушильн ...

Японская кухня

Японская кухня

Волнующий и необычный для европейца мир японской кулинарии имеет многовековую историю, свои традиции и обычаи. Поэтому прежде чем говорить о любимых японцами продуктах, блюдах и этикете стоит хотя бы слегка коснуться истории японской кухни, уходящей своими корнями в глубь веков.

Самое интересное

Copyright © 2019 - All Rights Reserved - www.foodinterest.ru