Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Расчет подводимого и отводимого количества теплоты в период работы ванны[4].

Читайте также:
  1. A) философское понятие, которое отражает единство качества и количества
  2. Cостав и расчетные показатели площадей помещений центра информации - библиотеки и учительской - методического кабинета
  3. Excel. Технология работы с формулами на примере обработки экзаменационной ведомости
  4. Gt;§ 2. Действия, производимые изменением количества денег (M). Количественная теория в причинном смысле
  5. I БУХГАЛТЕРСКИЙ УЧЕТ ПРИ I ИСПОЛЬЗОВАНИИ АККРЕДИТИВНОЙ ФОРМЫ РАСЧЕТОВ
  6. I. Задания для самостоятельной работы
  7. I. РАСЧЕТНО-КАССОВОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ В РУБЛЯХ

Во время работы ванны тепло тратится на покрытие потерь открытым зеркалом раствора ванны Qзерк1, на потери через стенки ванны Qстен1, на нагрев деталей, загружаемых в ванну Qдет, на нагрев вновь поступающего раствора Qраст1и напокрытие потерь, возникающих при перемешивании раствора воздухом Qмеш. Одновременно выделяется Джоулево тепло, возникающее при прохождении через раствор электрического тока Qдж.

Общее количество теплоты для поддержания рабочей температуры Qраб (кДж) составит

 

Qраб = (Q зерк1+ Qстенк1+ Qдет+ Qраст1 + Qмеш - Qдж) m (15)

 

С помощью этой формулы определяется необходимость подогрева или охлаждения раствора при данном про­цессе. В случае получения отрицатель­ного результата раствор следует ох­лаждать.

Расчеты проводятся на один час ведения процесса.

Расчет количества теплоты Q зерк1 (кДж/ч), необходимого для покрытия потерь открытым зеркалом раствора ванны проводится по формуле:

Q зерк1=F зерк q2 (16)

 

где F зерк поверхность открытого зер­кала раствора, м2; q2 потери теп­лоты с 1 м2 открытой поверхности зер­кала ванны в течение 1 ч, кДж/ма. Количество теплоты q2 в зависимости от конечной температуры раствора и скорости движения воздуха над рас­твором ванны определяется по гра­фику, приведенному на рис.16.

Количество теплоты, не­обходимого для покрытия потерь теплоты через стенки ванны Qстенк1 (КДж/ч), определяется по формуле:

 

Qстенк1=F1 q3 (17)

где F1 — поверхность стенок и дна ванны, м2; q3 — потери теплоты с 1 м2 поверхности стенок ванны в течение 1 ч, Кдж/(м2-ч).Количество теплоты q3 в зависимости от конечной температуры раствора и толщины теплоизоляции определяется по таблице 6.

 

 

Количество теплоты, необходимое для нагрева деталей Qдет (кДж/ч), загружаемых в ванну,

составит:

Qдет =М q4 (18)

 

где М - масса деталей, загружаемых ванну в течение 1 ч, кг/ч;

q4 - количество теплоты, требуемое для нагрева 1 кг деталей, кДж/кг.

Количество теплоты q4 в зависимости от начальной и конечной температуры раствора и материала деталей определяется по графику, приведенному на рис. 17.

 

Расчет количества теплоты Qраст1 (кДж/ч), необходимого для нагрева вновь поступающего раствора проводится по формуле:

Qраст1=V1q1 (19)

где V1 — объем раствора, поступающего в ванну в течение 1 ч, м3/ч;

q1— количество теплоты, требуемое для нагрева 1 м3 раствора до конечной температуры раствора ванны, кДж/м3.Количество теплоты q1, в зависимости от начальной и конечной температур и удельного веса раствора, определяется по графику, приведенному на рис. 15.

Расчет количества теплоты Qмеш (кДж/ч), необходимого для покрытия потерь, образующихся при перемешивании рас­пора воздухом ведется по формуле:

 

Qмеш =М2 q5 (20)

где М2 - количество воздуха, используемого для перемешивания раствора, кг/ч; М2=0,021V

(V - рабочий объем ванны, л); q5 - количество теплоты, требуемое для нагрева 1 кг воздуха, кДж/кг. Количество теплоты q5в зависимости от начальной температуры воздуха и конечной температуры раствора опреде­ляется по графику, приведенному на рис. 18.

 

Количество теплоты Q дж (кДж/ч), выделяющейся при прохождении элек­трического тока через раствор берется из технологической части дипломного проекта или, в зависимости от силы тока и напряжения, опреде­ляются по графику, приведенному на рис. 19.

 

Расчет площади греющей поверх­ности парового нагревателя.

 

Для определения площади греющей поверх­ности нагревательного элемента ванн нужно вычислить площадь греющей поверхности нагревателя ( Fразз ), не­обходимую для разогрева раствора от начальной температуры до рабочей, а затем — площадь греющей поверх­ности нагревателя (Fраб). необходимую для поддержания рабочей температуры ванны в период работы, сравнить их и большую принять для оп­ределения длины змеевика или раз­мера коллектора. Расчет диаметра греющего элемента и его длины проводятся по методике предложенной в работе [4].

Расчет поверхности греющего элемента обычно ведут на режим разогрева, так как затраты тепла при разогреве намного больше, чем при работе ванны.

Поверхность греющего элемента при разогреве, (м2) составит:

Fраз = Qраз /(Краз × ΔТср. раз.), (21)

где Краз – коэффициент теплопередачи от пара через стенку нагревателя к

раствору, кДж/м2× 0С;

Значение Краз в зависимости от средней температуры раствора и материала нагревателя при давлении пара 303 кПа определяется по графику, приведенному на рис. 20.

ΔТср. раз. – средняя разность температур в период разогрева, (0С) определяется как:

ΔТср. раз. = (Т – Тнач)/ 2,3 lg[ (Тп – Тнач)/ (Тп – Т)], (22)

где Т и Тнач – соответственно рабочая и начальная температура раствора, 0С;

Тп – температура насыщенного пара, 0С.

Длина змеевика определяется по формуле:

L = Fраз /(π × dн), (23)

где dн – наружный диаметр трубы змеевика, (м) берется из рекомендуемых размеров труб змеевиков.

Рекомендуемые трубы для змеевиков:

труба 38x3 ГОСТ 8734-75, материал: сталь Ст. Б20 ГОСТ 8733-74

труба 45x3 ГОСТ 8734-75, материал: сталь Ст. Б20 ГОСТ 8733-74

Труба 38х 3 ГОСТ 9941-72, материал: нержавеющая сталь 08Х22Н6Т

Труба 45х 3 ГОСТ 9941-72, материал: нержавеющая сталь 08Х22Н6Т

Труба 30х2,5 материал титановый сплав ВТ1-00

 

В целях лучшего теплообмена отношение длины змеевика к внутреннему диаметру трубы при

давлении 303 кПа и средней разности температур ΔТср = 30-40 °С должно быть:

L/dвн= 250 (24)

При других значениях ΔТср рекомендуется принимать

L/dвн= 250*6/√ ΔТср (25)

По формуле

n= (L -2h ванны)/ 2bванны (26)

где h ванны - высота, а bванны - ширина ванны,

определяется число витков для донного змеевика и округляется до целого значения.

 

 

Таблица 6

 

При условии, что расстояние между витками змеевика составляет 2 dн трубы змеевика длина змеевика на дне ванны примерно составит 2dн. (3 n-1). Эта величина сравнивается с внутренней длиной ванны и проверяется, уберется ли данный змеевик в ванне.


Дата добавления: 2015-07-14; просмотров: 404 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Теплоносители | Способы нагрева и нагревательные устройства | Нагрев с помощью трубчатых электронагревателей | Расчет нагревательных элементов | Где τ – время разогрева электролита |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Расчет количества теплоты, необходимого для разогрева раствора до рабочей температуры [4].| По формуле

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.009 сек.)