и як індивідуальними (тобто в кожну секцію окремо), так і груповими, що дозволяє обігрівати котел частинами в міру заповнення його заторно масою або суслом. Заторна маса або сусло перемішується пропелерними мішалками. Описані котли мають ряд переваг в порівнянні зі звичайними котлами циліндричної форми зі сферичними днищами і кришками:
) виготовлення цих котлів дещо простіше, оскільки вони не мають сферичних поверхонь;
) секційні парові сорочки дозволяють застосовувати пар більш високого тиску в порівнянні з рубаками сферичних днищ і виробляти обігрів днища котлів поступовим включенням секцій;
) пропелерні мішалки мають електропривод вельми простої конструкції.
Недоліком цих котлів є неможливість варіння сусла під надлишковим тиском.
пиво розвантажувальний корпус кришка
3. Розрахункова частина
. 1 Вихідні дані
Повна місткість Vп=6,5 м3;
Початкова концентрація сухих речовин у суслі BH=8,2% мас.;
Кінцева концентрація сухих речовин у суслі Bк=10,2% мас.;
Початкова температура сусла tH=68 0C;
Кінцева температура сусла tк=110 0C;
Тиск вторинної пари Pвп=0,147 мПа;
Тиск гріє, пара Pгп=0,30 мПа;
Цикл роботи? s=2,0 год;
Питома теплоємність сухих речовин с0=1,42 кДж/кг0С;
Питома теплоємність води св=4,19 кДж/кг0С;
Питома теплова навантаження q=63805 Вт/м2;
Питомі втрати тепла qт=5%.
. 2 Технологічний розрахунок
Початкова вміст вологи в суслі:
? н=(100 - Вн),% мас.
? н=(100 - 8,2)=91,8% мас.
Кінцевий вміст вологи в суслі
? к=(100 - Вк),% мас.
? к=(100 - 10,2)=89,8% мас.
Середня щільність сусла
? s =? т +? ж,кг/м3
де? т=7,4 щільність фази сухих речовин,
? ж=0,23 щільність фази рідких речовин
? s=7,4 + 0,23=0,97 кг/м3.
В'язкість сусла визначається за формулою:
? s =? ж (1 + 2,5 · Вк/100), Па · с
де? ж - коефіцієнт динамічної в'язкості води, Па
? s=1,005 · 103 · (1 + 2,5 · 10,2/100)=1,26 · 103 (Па · с).
Загальна кількості сусла за цикл роботи
Gs=Vп ·? s ·? , Кг
де? =0,9 - ступінь заповнення апарату
Gs=6,5 · 0,97 · 0,9=5,67 т=5670 кг.
Годинна продуктивність апарату
Gs1=Gs /? s, кг/год
1=5670/2=2835 кг/год.
Кількість випарює води за цикл
W=Gs (1 Вн/Вк), кг
=5 670 (1- 8,2/10,2)=1112 кг.
Кількість випарює води за годину
W1=W /?, кг
1=1112/2=556 кг.
3.3 Теплотехнічний розрахунок
Питома теплоємність сусла
Сs=Co (100 -? н/100) + Cв (? н/100), кДж/кг · с
Сs=1,42 (100 - 91,8/100) +4,19 (91,8/100)=144,54 кДж/кг · с
Кількість тепла, що передається від гріючої пари до киплячого розчину, (кВт)
г.п. =А [G1s Cs (tк - tн) + W1 · r]/3 600, кВт
де А=(1 + qт/100)=(1 + 5/100)=1,05 - поправочний коефіцієнт, що враховує втрати тепла в навколишнє середовище;
r=2 151 ентальпія пари і конденсату.
Qг.п. =1,05 [2835 · 144,54 (110 - 68) + 556 · 2 151]/3600=5368,51Вт
Коефіцієнт теплопередачі при конденсації гріючої пари в паровій сорочці
? 1=2,044? ,
де?- Коефіцієнт теплопровідності конденсату, Вт/м0С,
?- Щільність конденсату, кг/м3,
?- Динамічний коефіцієнт в'язкості конденсату, Па · с;
r - теплота пароутворення, Дж/кг;
? t=0,5 · (tк - tн) - перепад температури між парою і стінкою апарату, 0С,
Н - висота сферичній частині днища.
Коефіцієнт теплопередачі від гріючої пари знаходять з урахуванням значень, наведених нижче:
t, 0Ср, мПа, кДж10-3 · 1000.16,8911,351100,156,8711,611200,26,8611,871300,286,8412,121400,366,8112,231500,486,7912,291600,626,7612,38
? 1=2,04 · 0,01161 · 6,87/4? 1,1 · 0,5 (110-68)=0,086, Вт/м0С,
Коефіцієнт теплопередачі при конденсації з урахуванням кута нахилу стінки апарату в градусах (?=450):
? накл =? 1 ·,
<...
