иліндричну стінку можна визначити за такою формулою:
В
і - враховують сумарне термічний опір всіх шарів з яких складається стінка, включаючи шари забруднень (накипу), (м2 В· К)/Вт; і - коефіцієнти тепловіддачі від гарячого і холодного теплоносіїв; - коефіцієнт теплопровідності;
Вибираємо конструкційний матеріал, стійкий для розчинів в інтервалі температурного середовища за завданням. Для таких умов хімічно стійкою є сталь марки Х18Н10Т, що має теплопровідність = 16,4 Вт/(м В· К). Товщина стінки 2 мм. p> Приймемо, що сумарне термічний опір одно термічному опору стінки і накипу. Термічний опір з боку пара не враховуємо. br/>В
Приймаємо для корпусів товщину шару накипу = 0,01 мм, так як харчові котли, як правило, не іржаві і = 1,16 Вт/(м В· К), отримуємо:
В
Коефіцієнти тепловіддачі приймемо:
При конденсації насиченої пари = 9300 Вт/м2 В· К;
Коефіцієнт тепловіддачі для сиропу = 900 Вт/м2 В· К;
Тоді,
282,2 Вт/(м2 В· К)
Середня різниця температур теплоносіїв (середній температурний напір) Dtср визначиться:
;
де Dtб і Dtм - відповідно велика і менша різниця температур теплоносіїв, В° С.
Dtб = t - t н = 125 - 30 = 95 0С
Dtм = t - tк = 150 - 125 = 25 0С
70,9 0С
Остаточно, площа поверхні складе
0,25 м2
Знайдена площа поверхні теплообміну - F, м2, є основою для проведення конструктивного розрахунку апарату
3.3 Конструктивні розміри апарата
3.3.1 Діаметри патрубків для теплоносіїв
Для підведення і відведення теплоносіїв в корпус апарату вваривают патрубки, діаметри яких залежать від масової витрати теплоносіїв, їх щільності і швидкості.
З рівняння витрати теплоносія визначимо внутрішній діаметр патрубка - di, м.
;
де Д - масова витрата теплоносія, кг/с;
r - щільність теплоносія, кг/м3, для пари при температурі 150 0С,
r = 2,614 кг/м3; - швидкість теплоносія, м/с. Швидкість пари, що гріє в патрубках приймаємо 70 м/с;
0,1 м
3.3.2 Розрахунок теплової ізоляції
Розрахунок теплової ізоляції полягає у визначенні товщини зовнішнього ізоляційного шару апарату, виконаного із ізоляційного матеріалу. З рівності питомих теплових потоків проходить через шар ізоляції і минаючого в навколишнє середовище, товщина шару - h і, м дорівнює:
і = l Г— (t1 - t2)/ a Г— (t2 - tв);
де l - теплопровідність ізоляційного матеріалу, Вт/(м
