ді
про С. 1
При температурі t ср = 135,5 про С:
Вт/(м В· К), 1
кг/м 3 , 1
Па В· с. 1
Величину r приймають при температурі насиченої пари t н.п = 138 про С.
При 138 про С:
кДж/кг 1
Тоді за формулою (2.9):
Вт/(м 2 В· К).
Коефіцієнт тепловіддачі від поверхні парової сорочки до затору О± 2 знаходимо за формулою [4]:
, (2.12)
де Nu - визначається критерій теплообміну Нуссельта, що дорівнює:
, (2.13)
де Re меш - критерій Рейнольдса мішалки заторного апарату;
Pr - критерій Прандтля;
Ој зат і Ој ст - коефіцієнти динамічної в'язкості заторно маси при середній температурі і при температурі стінки апарату відповідно, Па В· с.
Для розраховується заторного апарату ВКЗ-5 вибираємо мішалку типу лопатева, основні розміри якої наведені в таблиці 2 [5].
Таблиця 2 - Характеристика мішалки для заторного апарату ВКЗ-5
Тип мішалки
Основні розміри
D/d м
b/d м
h м /d м
число лопатей
кут нахилу
лопатева
1,5
0,1
0,2
2
90 про
Тобто діаметр мішалки d м дорівнює:
м. (2.14)
Ширина лопаті мішалки b дорівнює:
м. (2.15)
Висота установки мішалки h м :
м. (2.16)
Тоді критерій Рейнольдса мішалки можна обчислити за формулою:
, (2.17)
де n частота обертання мішалки, з -1 , n = 0,52 з -1 .
В'язкість затору визначаємо як в'язкість суспензії, що складається з подрібненого солоду і води:
, (2.18)
де Ој в - коефіцієнт динамічної в'язкості води, Па В· с;
V т.ч - обсяг твердих частинок солоду в заторно масі, м 3 ;
V см - загальний обсяг суспензії, м 3 .
Для класичного настойним способу затирання [1] V т.ч /V см = 0,33.
При середній температурі О”t ' = 0,5 В· (t ст + t ср.з ) = 0,5 В· (133 +87,5) = 110 про З Ој в = 0,256 В· 10 -3 Па В· с. Тоді
Па В· с. 1
Згідно формулою (2.17) критерій Рейнольдса мішалки дорівнює:
. 1
Критерій Прандтля знаходять за формулою:
, (2.19)
де О» зат - Коефіцієнт теплопровідності затору, при середній температурі О”t ' = 110 про С, Вт/(м В· К), який знаходиться методом екстраполірованія за рисунком 1.
З малюнка 1 видно, що при температурі 110 про З О» зат = 0,605 Вт/(м В· К). p> Тоді
. 1
В
Рисунок 1 - Залежність коефіцієнта теплопровідності затору від температури.
Коефіцієнт динамічної в'язкості при температурі стінки апарату t ст = 133 про С:
Па В· с. 1
А значить критерій Нуссельта дорівнює, виходячи з формули (2.13):
1
А за формулою (2.12):
Вт/(м 2 В· К). 1
Термічні опору забруднень з боку гарячого і холодного теплоносіїв приймаємо [3]:
r загр1 = 0,0005 (м 2 В· К)/Вт;
r загр2 = 0,0002 (м 2 В· К)/Вт.
Коефіцієнт теплопровідності при нагріванні заторно маси дорівнює тоді згідно з формулою (2.8):
Вт/(м 2 В· К). 1
Виходячи з пророблених вище розрахунків визначаємо необхідну площу поверхні нагрівання заторного апарату за формулою (2.5)
м 2 . 1
3 Визначення витрати пари
Витрата пари в апараті визначаємо з рівняння теплового балансу:
, (3.1)
де D п - витрата пари, що гріє, кг;
W вип - кількість випарює вологи, кг;
i п , i вт , i до - відповідно питома ентальпія гріє пара, вторинної пари і конденсату, кДж/кг;
Q піт - втрати теплоти в навколишнє середовище, кДж;
З вип - Теплоємність води при температурі кипіння затору, кДж/(кг В· К), З вип = 4,23 кДж/(кг В· К);
Звідси витрата гріє пара дор...
