різніх добавок на предкупажной МАЙДАНЧИК розміщені збірники 24 и 25.
Колер, вікорістовуваній для фарбування напоїв, готують путем нагрівання Цукров до 180 ... 200 ° С в колеровочной апараті 10, куди налівають воду в кількості 1 ... 3% до масі Цукров. З колеровочной апарату 10 колер насосом 11 Направляється в збірник 23.
Купажний сироп готовится в вертикальних купажних апаратах 26 ... 28, мают мішалкі якірного типу. Всі компоненти купажу надходять в апарат самоплівом Із збірок 21, 23 ... 25, змонтованіх на предкупажной МАЙДАНЧИК. Готовий купажний сироп фільтрується на фільтрі 29, охолоджується до температури 8 ... 10 ° С і насосом 30 подається в напірній збірник 31, звідки самоплівом подається на безперервно діючу установку для змішування купажу з водою и насічення понапуваю діоксидом вуглецю.
Розділ 4. Розрахунки проектованого апарата
Завдання:
Розрахуваті вертикальний кожухотрубні теплообмінник для нагрівання m=11,6 кг/с води від tп.в. =18? С до tк.в. =70? З насіченою водянку парою з лещат 0,11 МПа, температура (tп=102? С)
Вихідні дані: материал труб - нержавіюча сталь;=1 м/с
Внутрішній діаметр труб - 0,021м;
Зовнішній діаметр труб - 0,025 м;
абсолютна шорсткість внутрішньої поверхні труб? =0,01 мм; коефіцієнт Корисної Дії приводу насоса?=0,8;
товщина стінкі? ст=0,003 м;
коефіцієнт теплопровідності? ст=17,5 Вт/(м · К);
ціна 1 м2 поверхні теплообміну апарату СF=2000 грн/м2;
річна частина амортизаційних відрахувань а=0,08%;
Кількість годин роботи теплообмінніка в году? =4000 год;
ціна 1 кВт · год електроенергії на 2013 рік РЄ=0,4 грн/(кВт · год).
Тепловий розрахунок
Визначення середньої різниці температур между теплоносіямі:
а) більша Різниця температур:? t б=tп - tп.в=102 - 18=84? С
б) Менша Різниця температур:? t м=tп - tк.в. =102 - 70=32? С
Т, ° С
102102
? t м 70
? t б
18 F, м
Рис.1 Температурний графік
Оскількі
? t б /? tм=2,625
а 2,625 gt; 2, то середньо логаріфмічну різніцю розраховують за формулою:
? t ср=(? t б -? t м)/ln (? t б /? t м)=84 - 32/ln2,625=53? С
Визначення середньої температури води
ср=(tп -? t ср)=(102 - 53)=49? С
За Середнев температурою води tср=49? З знаходімо его Теплофізичні характеристики: (додаток 1)
Густина? =989 кг/м3;
коефіцієнт дінамічної в`язкості? =558,8 · 10-6 Па · с;
теплоємність води с=4175 Дж/(кг · К);
коефіцієнт теплопровідності? =0,640 Вт/(м · К);
критер?? ї Прандтля Pr=3,619; для 102? С=2250 * 103 (додаток 3)
Визначення теплового НАВАНТАЖЕННЯ апарата.
=з · m · (tк.в - tп.в.)
=4 175 · 11,6 · (78 - 18)=2905800 Вт
Витрати парі візначаємо з Рівняння теплового балансу:
=x · Q · (i - i)=x · Q/r
D=1,05 · 2905800/2250000=1,36 кг/с
Де х=1,02 ... 1,05 - коефіцієнт, что враховує витрати теплоти в Навколишнє середовище.
Розраховуємо режим руху води в трубах. Нехай ШВИДКІСТЬ руху води в трубах w=1 м/с. Обчіслюємо крітерій Рейнольдса Re ===36441,62 gt; 13800, тоді рух води в трубах - турбулентності.
Візначаємо Кількість труб одного ходу
=f1/(0,785 d2в)=m/0,785 · d2в ·? · w.
Оскількі w=Re?/Dв ·?, То n1=m/(0,785 · dв · Re ·?)
n1=11,6/(0,785 · 0,021 · 37167,14 · 558,4 · 10-6)=35
Визначення коефіцієнта тепловіддачі для води:
Крітерій Нуссельта
=0,023 · Re0,8 · Pr0,4
=0,023 · 36441,620,8 · 3,6190,4=171,6
Тоді? 2=(Nu ·?)/d в
? 2=(174,2 · 0,640)/0,021=5228,8 Вт/(м2 · К)
Візначаємо коефіцієнт тепловіддачі від водяної парі до стінкі. Орієнтовно вібіраємо температуру стінкі з боці парі tст=67? С. Тоді температура конденсату tпл=0,5 · (tп + tст) пл=0,5 · (102 + 67)=84? С
За цією температурою знаходімо Фізичні характери...
