апарату (за відсутності втрат повітря) виходить таке ж кількість абсолютно сухого повітря, а вологовміст змінюється до Х 2 (%) Сухого повітря. Маса вологи, що випаровується з матеріалу в теплообмінному апараті, становить W (Кг/год). p> Далі по діаграмі Рамзіна (див. додаток А) і за формулами знаходимо наступні параметри:
А) парціальний тиск повітря р 1 = р про , кПа, виходячи з значень П† 0 = 87% і t 0 = 20 В° С;
, де
- тиск пари;
П† - відносна вологість повітря;
- тиск насичення (див. Додаток Г). <В В
Б) парціальний тиск повітря р 2 , кПа, виходячи з значень П† 2 = 25% і t 2 = 63 В° С;
В
= 0,25 в€™ 22,974 = 5,7435 кПа
В) вологовміст сухого повітря Х 0 , кг/кг с.в. ;
В
де р атм - Атмосферний тиск
В
Г) ентальпію сухого повітря I 0 , кДж/кг
,
Де-теплоємність повітря;
ентальпія (див. Додаток Г). <В
Д) вологовміст вологого повітря Х 2 , кг/кг с.в.
В
В
Е) ентальпію вологого повітря I 2 , кДж/кг
В
В
Ж) по знайденим значенням р 1 = і t 1 = 200 В° С визначаємо I 1 , кДж/кг
В В
В В
Виходячи з цих параметрів, визначаємо питому витрату повітря на випаровування з матеріалу 1 кг вологи за формулою:
е =, кг/кг
е = 1/(0,0383-0,01304) = 39,59 кг/кг (7)
Далі визначаємо витрата абсолютно сухого повітря при приготуванні продукту:
L = W e = 3,7916 39,59 = 150,1094 кг/год = 0,0417 кг/с (8)
4.2 Тепловий розрахунок
В
Виробляємо складання теплового балансу:
1. Прихід тепла:
а) із зовнішнім повітрям:
Q 1 = L В· I 0 , Дж/ч = Дж/с (9)
Q 1 = 150,1094 в€™ 53165,1 = +7980581,2619 Дж/год/3600 = 2216,8281 Дж/с
б) з вологим матеріалом:
Q 2 = G н В· t н В· c п , Дж/ч = Дж/с, (10)
де t н = T 0 = 20 град;
c п - Теплоємність продукту, з п = з м , Дж/(кг В· град)
Q 2 = 6,5 в€™ 20 в€™ 1059,311 = 137710,43 Дж/ч = 38,2529 Дж/с
в) в основному калорифері:
Q 3 = Q до = L (I 1 - I 0 ), Дж/ч = Дж/с (11)
Q 3 = Q до = 150,1094 (216923-53165,1) = 24581600,1143 Дж/ч/3600 = 6828,2223 Дж/с
2. Витрата тепла:
а) з відпрацьованим повітрям:
Q 4 = L В· I 2 , Дж/ч = Дж/с; (12)
Q 4 = 150,1094 в€™ 163,3759 = 24524,2583 Дж/год/3600 = 6,8123 Дж/с
б) з готовим матеріалом (продуктом):
Q 5 = G до c 2 t 2 , Дж/ч = Дж/с, (13)
де з 2 - Теплоємність продукту після теплової обробки,
з 2 = з // м = 635,9866 Дж/(кг В· град);
Q 5 = 2,7083 в€™ 635,9866 в€™ 63 = 108513,8781 Дж/год/3600 = 30,1427 Дж/с
в) при завантаження і вивантаження продукту (при транспортуванні продукту):
Q 6 = W c в В· Оё, Дж/ч = Дж/с, де (14)
Оё = t 2 ; c в - теплоємність води, Дж/(кг В· град), визначається за номограмі (Див. додаток Б);
з в = 1,005 ккал/кг в€™ З про = 4,21 в€™ 10 3 Дж/кг в€™ З про
Q 6 = 3,7916 4,21 10 3 63 = +1005646,068 Дж/год/3600 = 279,3461 Дж/с
г) теплота втрат (Q 7 ) визначається з теплового балансу
Тепловий баланс:
Q 1 + Q 2 + Q 3 = Q 4 + Q 5 + Q 6 + Q 7 (15)
Q 1 + Q 2 + Q 3 - Q 4 - Q 5 - Q 6 = Q 7
Q 7 = +7980581,2619 + 137710,43 + +24581600,1143 - 24524,2583 - 108513,8781 - +1005646,068 = +31561207,6018 Дж/год/3600 = 8767,0021 Дж/с
Далі розраховуємо тепловтрати при тепловій обробці на 1 кг испаренной вологи. p> Розглянемо послідовно всі етапи розрахунку тепловтрат.
1. Тепловтрати в навколишнє середовище:
а) середня різниця температур середовищ (в камері апарату і в навколишньому середовищі)
по довжині апарату:
tср =, В° С (16)
tср =
б) різниця температур середовищ у торців апарату:
t'ср = t 1 - t 0
