ратуру 45 ° С, тому ее может буті застосовано як на господарсько - побутові, так и на виробничі спожи.
трубка Теплова ізоляція апарат
2. Розрахунки
. 1 матеріальний баланс
Теплообмінник, что проектується, Призначено для охолодження охмеленого пивного сусла з 60 С до 15 С. 60 С - температура сусла после сепаратора, 15 С - температура бродіння для сортів пива верхового бродіння.
Для охолодження сусла вікорістовується артезіанська вода з початково температурою 6 С. В процессе охолодження сусла вода нагрівається до 45 С.
Проектна Продуктивність теплообмінніка - 54 т/рік, что дорівнює 15 кг/с.
Теплофізичні Властивості сусла вказано для значень температур 50 та 80 С. Для проведення розрахунків теплообмінніка складаємо по двом відомим значення Рівняння для лінійної екстраполяції табл. 1). Теплофізичні Властивості води пріймаємо по [3, с. 54]
Таблиця 1 Теплофізичні Властивості охмеленого пивного сусла
Параметр50 ° С80 ° сформул лінійної екстраполяціїГустіна, кг/м3107210561098,7 - 0,5333 ?? t 1) Питома теплоємність, кДж/кг * К) 3,6793,7303,697 + 0,0017 ?? t 2) Теплопровідність, Вт/м * К) 0,5700,6050,5117 + 0,001167 ?? t 3) Температуропровідність, м2/с0,1440,1541,274- 0,000333 ?? t 4) Кінематічна в язкість, м2/с? 1061,2220,7672,4879-0,0211? t 5)
Витрати води з урахуванням теплових Втратили візначаємо з Рівняння теплового балансу [4, с. 44]
де G2- витрати холодної води, кг/с; - витрати гарячого сусла, кг/с; - теплоємність води, кДж/кг? К); - теплоємність сусла, кДж/кг? К); п, t1к - початкова та кінцева температура сусла, відповідно, ° С; п, t2к - початкова та кінцева температура води, відповідно, ° С;
х - коефіцієнт, Який враховує теплові Втрати, пріймаємо х=1,03.
Середня температура процесса для сусла 61 + 15)/2=38 ° С, для води 6 + 45)/2=26 ° С. Відповідно c2=4,1850 кДж/кг? К); c1=3,7616 кДж/кг? К).
Візначаємо витрати води:
При охолодженні пивного сусла відпрацьована вода вікорістовується для гарячого водопостачання.
2.2 Тепловий розрахунок апарату
. 2.1 Визначення середньої різниці температур
З вихідних параметрів рис. 1) бачим, что схема теплообміну є протітечія.
Сусло 61 С
Вода 45 С
Сусло 15 С
Вода 6 С
Рис. 1. Схема процесса теплообміну
Найбільш повно теплоносії Використовують при протітечії. Середнє значення температурного напору при протітечії более, чем при прямотечії, за рахунок чого теплообмінник є більш компактним.
Розраховуємо різніцю температур между гарячим та Холодним теплоносієм та продуктом на кінцях теплообмінніка:
а) більша Різниця: D Тб=61 - 45=16 К;
б) Менша Різниця: D Тм=15 - 6=9 К.
Оскількі D Тб/D Тм lt; 2, вікорістовуємо середньоарифметичного значення
де: DТср - середня Різниця температур, К;
DТб - більша Різниця температур, К;
DТб - Менша Різниця температур, К.
.2.2 Визначення параметрів теплоносіїв
Візначаємо Середнев температуру сусла
де t1сер - середня температура сусла, ° С.
Візначаємо Середнев температуру води
де t2сер - середня температура води, ° С.
Во время Перший Крок температури стінок візначаємо примерно як півсуму температур теплоносіїв:
де t1ст - температура стінкі з боці сусла, ° С; ст - температура стінкі з боці води, ° С.
.2.3 Визначення параметрів процесса теплоперенесення.
Виконуємо примерно числовий розрахунок, віходячі з Наступний умів:
- трубки мельхіорові [5]? 20? 3 мм, тобто dвн=0,014 м;
- ШВИДКІСТЬ руху сусла у трубках 2,15 м/с;
- крок размещения трубок у решітці, 26 мм;
- ШВИДКІСТЬ течії води у найвужчому перерізі ряду трубок 0,2 м/с.
Визначення Коефіцієнтів тепловіддачі від води до зовнішньої поверхні трубок? 2 та від сусла до внутрішньої поверхні трубок? 1 базується на емпірічніх критеріальних рівняннях, по якіх візначається число Нуссельта.
де Nu - число Нуссельта;
? - коефіцієнт теплопровідності теплоносія, Вт/м? К); - визначальності геометричність розмір, м.
Візначаємо число Рейнольдса, Пожалуйста характерізує гідродінамічній режим р...
