Проверка найденного значения общей полезной разности температур может быть выполнена по формуле [11]:
. | (15) |
Подставив все найденные ранее значения, убеждаемся в правильности сделанных вычислений:
. |
3.1.4. Определение тепловых нагрузок
Теплоемкость томатных соков определяется по формуле:
, | (16) |
где
– теплоемкость томатного сока; – содержание сухих веществ; – температура сока.По формуле (16) определим теплоемкость томатного сока на разных стадиях процесса выпаривания:
теплоемкость исходного раствора начальной концентрации:
;теплоемкость раствора в первом корпусе:
;теплоемкость раствора в втором корпусе:
.Скорости перехода томатной массы из корпуса в корпус определяются по формулам [2, С.70]:
из первого корпуса во второй: ;из второго корпуса в третий: ;на выходе из третьего корпуса: , | (17) |
где
– скорость выхода томатной массы из i-ого корпуса; – скорость подачи томатного сусла в выпарную установку; – производительность по выпариваемой воде і-ого корпуса; .Вычисления показывают, что томатная масса выходит из корпусов с такими скоростями:
; ; . |
Тепловые нагрузки на корпуса могут быть рассчитаны по формулам [2, С.71]:
; ; , | (18) |
где
– тепловая нагрузка на i-ый корпус; – соответствующая теплоемкость томатной массы; – производительность по выпариваемой водеПодставив все, найденные ранее значения, в формулу (18) получаем:
; ; . |
Расход греющего пара
на i-ый корпус определяется по формуле [2]:, | (19) |
а удельный расход пара
для того же корпуса вычисляется так:(кг на 1 кг воды). | (20) |
По формулам (19-20) последовательно найдем:
– расход греющего пара на первый корпус; (кг на 1 кг воды) – удельный расход пара на первый4. РАСЧЁТ И ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
4.1. Расчёт тепловой изоляции
Толщину тепловой изоляции
находят из равенства удельных тепловых потоков через слой изоляции от поверхности изоляции в окружающую среду по формуле [11]:, | (21) |
где
– толщина тепловой изоляции; – температура окружающей среды; – температура изоляции; – коэффициент теплопроводности изоляционного материала; – коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала во внешнюю среду.Для аппаратов, работающих в закрытом помещении, температура окружающей среды может быть принята равной
, а температура изоляции равной температуре греющего пара . Коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности изоляционного материала во внешнюю среду примем равным [11].После подстановки выбранных значений в формулу (21) получим:
. |
4.2 Расчёт барометрического конденсатора
Расход охлаждающей воды
определяют из теплового баланса конденсатора по формуле [11]:, | (22) |
где
– расход охлаждающей воды; – производительность по выпариваемой воде третьего корпуса; – энтальпия паров в барометрическом конденсаторе; – теплоемкость воды; – конечная температура смеси и конденсата; – начальная температура охлаждающей воды.