Визначення поверхні теплообміну всіх циліндрів

Повне теплове навантаження комбінатору, який виконує функцію переохолоджувача, згідно даним п. 9.2.3 складає 229,74 кВт.

Схема теплових потоків в даному випадку має такий вигляд:

маргаринова емульсїя

40 ⁰С ------------------------------------ 10 ⁰С

аміак

-16,8 ⁰С----------------------------------- - 16,8 ⁰С (див. п. 9.3.8)

----------------------------------------------------------

∆t _б = 56,8 ⁰С ∆t_м =25,8 ⁰С

Тому, що:

∆t_б 56,8

------ = ----------=2,1> 2,

∆t_м 26,8

середня різниця температур визначається за формулою:

40 - 10

∆t _сер = ----------------- = 40,2 ⁰С (9.29)

∆t_б

2,3 lg-------

∆t_м

Тобто:

40 - 10

∆t _сер = ----------------- = 40,2 ⁰С

56,8

2,3 lg-------

26,8

Визначення коефіцієнту теплопередачі між аміаком і емульсією за даними аналогічних переохолоджувачів складає 1630 Вт/м² К.

Тоді величина поверхні теплообміну всіх циліндрів складатиме:

229,74 10³

F = ------------------- = 3,5 м²

1630 40,2

Поверхня теплообміну кожного з 3-х охолоджуючих циліндрів:

3,5

F₀ = ------- = 1,17 м³

9.3.8. Розрахунок параметрів аміачної системи охолодження.

Виконано за методикою ВНІЕКІпродмаш (м.Москва).

Об’єм пари аміаку, що відсмоктується з комбінатору:

V_п= r V₁¹, (9.30)

Де: r - кількість холодильного агенту, кг/год (див. п.9.2.3.);

V₁¹ – питомий об’єм пари аміаку при температурі t₀ - 18 ⁰C (V¹ =0,574 м³/кг)

Тоді:

V_п= 0,.205 3600 0,574 = 0,118 м³/с

Діаметр усмоктувальної магістралі від циркуляційного ресивера комбінатора:

D₁ = Ö V_п / (0,.785 W_п), (9.31)

де: W_п - швидкість пари аміаку в усмоктувальній магістралі, W_п = 10 м/с.

Діаметр циркуляційного ресивера для комбінатора:

D₂ = Ö 0,118 /(0,785 10) = 0,123 м

Діаметр циркуляційного ресивера для комбінатору:

D₃ =Ö V_п / (0,785 W_р), (9.32)

де: W_р - швидкість пари аміаку у ресивері, W_р =0,5 м/с.

D₂ = Ö 0,118 |(0,785 0,5) = 0,55 м

Діаметр рідинного аміачного трубопроводу від від переохолоджувача компресорної до апарату:

D₃ = Ö V_р /(0,785 W_m), (9.33)

де: W_m – швидкість подачі рідкого аміаку у трубопроводі,: W_m = 1 м/с;

V_{р –} об’єм рідкого аміаку, що подається, м^3.

Об’єм рідкого аміаку розраховують за формулою:

V_р = р V₂, (9.34)

де: V₂ – питомий об’єм рідкого аміаку при t = = 18 ⁰С,

V₂ = 1,509 л/кг (1,509 10 ^–3 м³ /кг).

Тоді:

V_р = 0,205 1,509 10^-3 = 0,31 10^-3 м³

Нарешті:

D₃ = Ö 0,31 10^-3 /(0,785 1) = 0,02 м.

Кількідкого аміаку, який циркулює в системі, при кратності циркуляції Z= 100:

G = р Z = 0,205 100 = 20,5 кг/с (9.35)

Об’єм рідкого аміаку:

V_{р =} G V₂ = 20,5 1,509 10^-3 = 0,031 м³/с (9.36)

Кількість тепла, яка відбирається в апараті переохолодженим аміаком визначається за формулою:

Q₂ = ₌ G с (t₂ - t₁), (9.37)

де: с – теплоємкість аміаку, с = 4,609 кДж/кг К;

t₂ – температура аміаку на виході з комбінатору, ⁰С.

t₁ - температура аміаку на вході аміаку до комбінатору, ⁰С. За даними експлуатації лінії t = - 18 ⁰C/

Температуру аміаку на виході з комбінатору знаходимо з формули (9.37):

Q

t₂ = ----------- + t₁, (9.38)

G c

229,74

t₂ = ------------------ + (- 18) = - 15,6 ⁰С

20,5 4,609

Середня температура аміаку в апараті дорівнює:

- 15,6 + (-18)

t_сер = ------------------ = - 16,8 ⁰С

Діаметр прямої та зворотної магістралі рідкого аміаку при Z = 100 складає:

D₄ = Ö 0,031 / (0,785 1) = 0,2 м

Якщо кратність циркуляції аміаку Z = 50, то кількість і об’єм рідкого аміаку за формулами (9.35) і (9.36):

G = 0,205 50 = 10,25 кг/с

V_р = 10,25 1,509 10^-3 = 0,016 м³/с.

Температура аміаку на виході з комбінатору за формулою (9.38) складатиме:

229,74

t₂ = ------------------ + (-18) = - 13,2 ⁰С

10,25 4,609

Середня температура аміаку в апараті:

- 13,2 + (-18)

t₂ = ----------------------- = - 15,6 ⁰С

Діаметр прямої та зворотної магістралі рідкого аміаку при Z = 50

D₄ = Ö 0,016 /(0,785 1) = 0,14 м

Кристалізатор (рис. 8.6)

Розрахунок поверхні охолодження

Поверхня охолодження кристалізатора визначається за формулою:

F_k = p d_в l, (9.39)

де: d_в - внутрішній діаметр кристалізатора (за технічною характеристикою:

d_в = 0,177 м);

1 – довжина кристалізатора (за технічною характеристикою 1 = 1,1 м).

Тоді:

F_k = 3,14 0,177 1,1 = 0,62 м²

Робочий об’єм кристалізатора:

V = 0,785 d_в² l = 0,785 0,177² 1,1 = 0,027 м³

Термін перебування маргаринової емульсії у кристалізаторі:

V 2 r_т

Z_к = -----------------, (9.40)

П 1,.05

де: V - об’єм кристалізатору, м³;

2 - кількість кристалізаторів в лінії;

r_т – густина переохолодженого маргарину, кДж/ кг К

П – продуктивність лінії, або масова витрата компонентів (П = 1,387 кг/с, табл.. 9.3.)

1,05 – коефіцієнт, який враховує повертання надлишку маргарину.

Тоді:

0,027 2 908

Z_к = ----------------- = 33,7 сек.

1,387 1,0

Дата добавления: 2015-12-08