b> м - критерій Прандтля, рівний для молока 6,525;
Pr в - критерій Прандтля, рівний для води 10,734;
(Pr/Pr ст ) 0,25 - поправочний множник, що враховує напрямок теплового потоку;
(Pr/Pr ст ) 0,25 ≈ 1,05 - для процесу нагріванні;
(Pr/Pr ст ) 0,25 ≈ 0,95 - для процесу охолодженні. p> 8) Коефіцієнти тепловіддачі від молока до стінки трубки б м і від води до стінки трубки б в визначаються за формулами (2.6) і (2.7) з урахуванням того, що коефіцієнт теплопровідності для молока л м = 0,516 Вт/(м * В° С) і для води л в = 0,68 Вт/(м * В° С). p> 9) Коефіцієнт теплопередачі k визначається за формулою (2.5) при прийнятих значеннях д тр = 0,0015 м, л ст = 14 Вт/(м * В° С), д н = 0,0002 м, л н = 3,49 Вт/(м * В° С).
10) Кінцева температура води tв.к. в В° С з рівняння теплового балансу
Q = C м * М м * (t м.к. -t м.н. ) = C в * М в * (t в.к. -t в.н. ) , (3.13)
де С м = 3850Дж/(кг * В° С) - питома теплоємність молока;
З в = 4190 Дж/(кг * В° С) - питома теплоємність води;
М в , М м - масові витрати води і молока, кг/с;
t м.н. = 55 В° С - початкова температура молока;
t м.к. = 75 В° С - кінцева температура молока;
t в.н. = 82 В° С - початкова температура води;
t в.к. - кінцева температура води, В° С.
Тоді
t в.к. = С м * М м * (t м.н. - t м.к. )/(С в * М в ) + t В.Н . (3.14)
11) Середній температурний напір О”tср визначаємо за формулою (2.2).
12) З рівняння теплового балансу за формулою (3.13) визначаємо тепловий потік
Q = C м * М м * (t м.к. -t м.н. )
13) Необхідна площа теплообміну f, м 2
f = Q/(k * О”t ср ). (3.15)
14) Довжина однієї трубки L, м
L = f/(р * (d вн +2 * д тр )). (3.16)
15) Площа поверхні робочого циліндра F, м 2
F = р * (D вн +2 * д ц ) * L, (3.17)
де д ц - Товщина стінки робочого циліндра, що дорівнює 0,002 м.
16) Тиску, необхідні для транспортування молока P м і води P в , Па
P м = л 1 * (L/l 1 ) * з м * (v < sub> м ) 2 /2; (3.18)
P в = л 2 * (L/l 2 ) * з в * (v < sub> у ) 2 /2. (3.20)
17) Потужність насоса на подачу молока, Вт
N м = P м * Q м /(з н * з пр ), (3.21)
де з н = 0,9 - ККД насоса;
з пр = 1 - ККД приводу. p> 18) Потужність насоса на подачу води, Вт
N в = P в * Q в /(з н * з пр ), (3.22)
де з н = 0,7 - ККД насоса;
з пр = 0,9 - ККД приводу. p> 19) Сумарна потужність на подачу молока і води насосами, Вт
N = N м + N в . (3.23)
20) Визначимо витрати в рублях на електроенергію для приводу насоса
Е л = N * T рік * Ц е /з дв , (3.24)
де T рік - загальний час роботи насоса на рік, приймаємо рівним 1186 год;
Ц е - Вартість електроенергії, приймаємо рівною 0,0015 руб./(Вт * ч);
з дв - ККД електродвигуна, приймаємо рівним 0,88. p> 21) Визначимо масу трубок і робочих циліндрів в кг
(3.25)
де з мет - Щільність металу, рівна 7850 кг/м 3 . p> 22) Визначимо капітальні витрати за формулою
K = m мет * Ц мет * в, (3.26)
де Ц мет - Ціна металу, що дорівнює 100 руб./Кг;
в - коефіцієнт, що враховує витрати на доставку і монтаж, приймаємо рівним 1,15.
23) Визначимо експлуатаційні витрати в руб.
Е = А + ТОР + Е л , (3.27)
де А - амортизаційні відрахування для теплообмінника, приймаємо рівним 0,142 * К;
ТОР - витрати на техобслуговування і ремонт, приймаємо рівними 0,12 * К.
24) Визначимо приведені витрати в руб. ...
