Расчет шпарильного чана для тушек птиц (стр. 3 из 5)

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

>

-

Значение безразмерной температуры находим при помощи Microsoft Excel:

- Найдем А_i по формуле:

, (18)

- Найдем В_i по формуле:

, (19)

где r – глубина залегания пера (r=0,05м);

R – радиус тушки птицы

- Найдем безразмерную температуру θ по формуле:

, (20)

Полученные значения представим в виде таблицы 1:

Аi	Bi	θ
1,582181589	1,062509073	0,008739578
-1,035323956	0,165978083
0,815353025	-0,285253117
-0,688534812	-0,072729848
0,603344869	0,152354338
-0,5409994	0,041612571
0,492807957	-0,095976196
-0,454118783	-0,026044925
0,422184142	0,064361951
-0,395260811	0,016875612
0,372181157	-0,044220781
-0,352128913	-0,011045365
0,334513408	0,030556489
-0,318894842	0,007207467
0,304937837	-0,021015344
-0,292381363	-0,004651934
0,281018675	0,014292976
-0,27068349	0,002954492
0,261240272	-0,009571929
-0,252577225	-0,001839737
0,244601157	0,006293065
-0,237233645	0,001120178
0,230408135	-0,004052827
-0,2240677	-0,000665536
0,218163319	0,002552511
-0,212652495	0,000385186
0,207498183	-0,001570118
-0,202667911	-0,000216847
0,198133079	0,000942342
-0,193868378	0,000118592

Таким образом, температура на глубине залегания Т(r,τ) будет равна:

(21)

где Т – температура шпарки, ˚С;

Т₀ – температура тушки птицы, ˚С.

˚С

Расчет средней температуры тушки:

- Найдем С_i по формуле:

, (22)

- Найдем D_i по формуле:

, (23)

- Найдем безразмерную температуру θ_ср:

, (24)

Полученные значения представим в виде таблицы 2:

Сi	Di	θ ср 0,030352
0,690288	0,688722
0,128934	0,1274
0,051639	0,050143
0,027382	0,025927
0,016817	0,015408
0,011308	0,009947
0,008086	0,006776
0,006045	0,004789
0,004674	0,003474
0,003712	0,002568
0,003011	0,001924
0,002485	0,001455
0,002082	0,001109
0,001766	0,000849
0,001514	0,000652
0,001311	0,000501
0,001144	0,000386
0,001006	0,000297
0,00089	0,000228
0,000792	0,000175
0,000709	0,000134
0,000637	0,000102
0,000576	7,74E-05
0,000522	5,86E-05
0,000475	4,42E-05
0,000434	3,32E-05
0,000397	2,48E-05
0,000365	1,84E-05
0,000336	1,36E-05
0,00031	1E-05

Таким образом, средняя температура Т_ср будет равна:

(25)

где Т – температура шпарки, ˚С;

Т₀ – температура тушки птицы, ˚С.

˚С

Рассчитаем площадь поверхности туши как площадь цилиндра:

, (26)

где R – радиус туши, м, R=0,1м;

h – длина туши, м, h=0,25м.

Теплота на нагрев поверхности туши:

3.2 Потери Q_с (Дж) через стенки и дно

(27)

где К_i – соответствующие коэффициенты теплопередачи, Вт/м²К;

F_i – площади i-х теплопередающих поверхностей, м²;

τ – соответствующая продолжительность теплообмена, с;

∆t – разность температур, ˚С;

(28)

где t_{в –} рабочая температура воды в чане, t_в=60˚С;

t_ср – средняя температура окружающей среду (воздуха в цехе), t_ср=17˚С;

Площадь теплопередающих поверхностей:

, (29)

где l×b×h – габаритные размеры шпарильного чана, м.

Продолжительность шпарки, с:

(30)

где l – длина шпарильного чана, м;

v – скорость движения конвейера, м/c

Коэффициент теплоотдачи К (Вт/м²К):

(31)

где α₁ – коэффициент теплоотдачи со стороны горячей воды к стенке, Вт/м²К;

α₂ – коэффициент теплоотдачи от стенки к окружающей среде, Вт/м²К;

δ_ст – толщина стенки (сталь 3), м;

δ_из – толщина изоляции (пенополиуретан влажностью 5%), м;

λ_ст – коэффициент теплопроводности стенки, Вт/мК, λ_ст=52 Вт/мК;

λ_из – коэффициент теплопроводности изоляции, Вт/мК, λ_из=0,05 Вт/мК.

[10.с.272]

Коэффициент теплоотдачи α₁ (Вт/м²К) находится из критерия

(32)

где λ_в – коэффициент теплопроводности воды, Вт/мК,

λ_в=63,89∙10^-2 Вт/мК при t=43˚С; [10.с.269]

l – длина обтекаемой поверхности, м.

Критерий Nu определяют из критериальных уравнений. При свободном течении жидкости в неограниченном пространстве