Оборудование предприятий общественного питания (стр. 4 из 5)

Одинаковых стен по площади 2, следовательно

5525,5Дж^.2=11051Дж=11,1кДж

=18193,2Дж+11051Дж=29244,2Дж=29,2кДж

2.Потери тепла через стены при стационарном режиме

=60⁰С;

=0,5(60⁰С+20⁰С)=40⁰С, тогда

а=2,43^.10^-3 м/с; v=16,96^.10^-4 м/с

l=0,0276 Вт/м^{. 0}С =0,0276Дж/с^.м^{. 0}С =99,36Дж/ч^.м^{. 0}С

Pr=16,96^.10^-4 м/с/2,43^.10^-3 м/с=0,698

b =

= 1/273+60⁰С-20⁰С=0,0032

Gr =

=0,0032^.9,8Н/кг^.(0,7)³м /(16,96^.10^-4м/с)^2.60⁰С-20⁰С=15^.10⁴

(Gr×Pr)=(15^.10^4. 0,698)=11^.10⁴

Nu=0,54(15^.10^4. 0,698)^1/4=9,7

=9,7^.99,36Дж/ч^.м^.0С/0,7м=1376,8Дж/м²ч^.0С=1,4кДж/м^2.ч^.0С

С₀=5,67Вт(м^2.К⁴)=5,67Дж/с^.м²К⁴=20412Дж/м^.ч^.К⁴

a_л =

=0,52^.20412Дж/м^.чК⁴/60⁰С-20⁰С^.

( (60⁰С+273/100)⁴-(20⁰С+273/100)⁴)=13072,3Дж/м²ч^.0С=13,1кДж/м²ч^.0С

a₀ = a_к + a_л=13072,3Дж/м²ч^.0С+1376,8Дж/м²ч^.0С=14449,1 Дж/м²ч^.0С=14,4 кДж/м²ч^.0С

Gr =

=0,0032^.9,8Н/кг^.(0,42)³м /(16,96^.10^-4м/с)^2.60⁰С-20⁰С=3,2^.10⁴

(Gr×Pr)=(3,2^.10^4. 0,698)=2,2^.10⁴

Nu=0,54(3,2^.10^4. 0,698)^1/4=6,6

=6,6^.99,36Дж/ч^.м^.0С/0,42м=1561,4Дж/м²ч^.0С=1,6кДж/м^2.ч^.0С

С₀=5,67Вт(м^2.К⁴)=5,67Дж/с^.м²К⁴=20412Дж/м^.ч^.К⁴

a_л =

=0,52^.20412Дж/м^.чК⁴/60⁰С-20⁰С^.( (60⁰С+273/100)⁴-(20⁰С+273/100)⁴)=13072,3Дж/м²ч^.0С=13,1кДж/м²ч^.0С

a₀ = a_к + a_л=13072,3Дж/м²ч^.0С+1561,4Дж/м²ч^.0С=14633,7 Дж/м²ч^.0С=14,6 кДж/м²ч^.0С

=14449,1Дж/м²ч^.0С^.0,7м^.0,2м^.(60⁰С-20⁰С)^.0,12ч=9709,8Дж=9,7кДж

Одинаковых стен по площади 2, следовательно

9709,8Дж^.2=19419,6Дж=19,4кДж

=14633,7Дж/м²ч^.0С^.0,42м^.0,2м^.(60⁰С-20⁰С)^.0,12ч=5900,31Дж=5,9кДж

Одинаковых стен по площади 2, следовательно

5900,31Дж^.2=11800,62Дж=11,8кДж

= 19419,6Дж+11800,62Дж=31220,22Дж=31,2кДж

2.1.3.Определение расхода тепла на разогрев конструкции

Для выполнения расчета расхода тепла на разогрев конструкции последней ведется только для нестационарного режима работы аппарата. Надо помнить, что расход тепла на разогрев конструкции макароноварки определяется выражением:

, (2.1.23.)

где

- тепло, расходуемое на нагревание металлических конструкций макароноварки, кДж;

- тепло, расходуемое на нагревание изоляции макароноварки, кДж;

, (2.1.24.)

где G_mi – масса i-го элемента металлической конструкции (крышка,

перфорированная поверхность, внутренний котел и т.п.), кг.

Для каждого элемента вес рассчитывается по формуле

, (2.1.25.)

где V_i– объем элемента i-ой конструкции, м³;

r_i – плотность материала элемента конструкции, кг/м³;

c_mi– удельная теплоемкость материала конструкции, кДж/(кг×⁰С). Значение плотностей и удельных теплоемкостей отдельных материалов приведены в приложении В.

T_mi– средняя конечная температура нагрева металлоконструкции котла, ⁰С.

t₀ – начальная температура металлоконструкции котла, ⁰С.

Конечную температуру по элементам конструкции можно принять:

- внутренняя поверхность варочной емкости – 100⁰С;

- крышка макароноварки – 85⁰С;

- наружные стены – 55-60⁰С;

, (2.1.26.)

где G_и – вес изоляционной конструкции макароноварки, кг;

– толщина изоляционного слоя, м, определяется по формуле

, (2.1.27.)

где l_и – коэффициент теплопроводности изоляционного материала в зависимости от средней температуры изоляции;

q =α´₀(t_н.с-t₀), Вт/м², - удельные тепловые потери поверхности

изолированного котла;

с_и– теплоемкость изоляции, кДж/(кг×⁰С).

t_и – средняя температура нагрева изоляции, ⁰С.

t_и =

, (2.1.28.)

где t_вар.ем – температура частей изоляции, касающихся варочной

емкости, ⁰С;

t_н.с – температура частей изоляции, касающихся наружных стен,⁰С

t₀ – начальная температура изоляции, равная температуре окружающей среды, ⁰С.

1. Нагревание крышки

Сталь нержавеющая: r=7800кг/м³; с=462Дж/кг⁰С

=0,7м^.0,42м^.0,001м=0,000294м^3. 7800кг/м³=2,3кг

Q₃ ^к=2,3 кг^. 462Дж/кг⁰С(85-20)=69069Дж=69кДж

2. Разогревание бака

V=0,2^.0,5^.2^.0,002+0,2^.0,25^.2^.0,002+0,5^.0,25^.0,002=0,00085м³

=0,00085м^3. 7800кг/м³=6,63 кг

Q₃ ^б=6,63 кг^. 462Дж/кг⁰С(100-20)=245044,8Дж=245кДж

3. Нагревание перфорированной поверхности

S=0,25м^.0,5м=0,125м²; отверстий в перфорированной поверхности составляет 20% от общей площади, тогда площадь всех отверстий равна:

S=0,125^.0,2=0,025м²

Sодного отверстия =ПD²/4=3,14^.(0,004)²/4=12,5^.10^-6м²

Nколичество отверстий =0,025м²/12,5^.10^-6м²=2000шт

V₁=0,25м^.0,5м^.0,001м=0,000125м³

V₂=12,5^.10^-6м^2.0,001м^.2000шт=0,000025м³

V=0,000125м³-0,000025м³=0,0001м³

=0,0001м^3. 7800кг/м³=0,78 кг

Q₃ ^п.п=0,78 кг^. 462Дж/кг⁰С(100-20)=28828,8Дж=28,8кДж

= 69Дж+245кДж+28,8кДж=342,8кДж

4. Нагрев теплоизоляции

l_и=0,059+0,00026^.(90+50/2)=0,0772Вт/(м^.0С)

q =α´₀(t_н.с-t₀)=3,65 Вт/м^2.ч^.0С(50⁰С-20⁰С)=109,5Вт/м²

=0,0772 Вт/(м^.0С)^.

(90⁰С-50⁰С)/109,5Вт/м²=0,028м=2,8см

F_и=0,2м^.0,42м^.2+0,2м^.0,7м^.2=0,448м²

=0,028м^.0,448м^2.30=0,37632кг

=0,37632кг^.0,46^.103^.(90⁰С-20⁰С) =12116,86Дж=12,12кДж

Расход тепла, кДж	Режим разогрева	Стационарный режим	Общий % от всех затрат
Полезно используемое тепло	6610,3	3344,91	86,5
Потери тепла в окружающую среду	65,4	72,4	1,26
Потери тепла на разогрев конструкции	599,92	-	12,24
Итого	727562	3417,31	100

3 Методика расчета электронагревателей