2.2. Структурная блок-схема вычислительного эксперимента

С целью проверки правильности подбора аппарата для конкретных производственных условий проводится вычислительный эксперимент с учетом последних научных разработок и справочных данных.

На рисунке 6 представлена блок-схема вычислительного эксперимента. Структурная блок-схема разработана с целью, наглядно представить алгоритм инженерных расчетов бродильного аппарата и быстро получить необходимые конечные данные.

К–коэффициент теплоотдачи = 900 Вт/(м²*⁰С); [2]

Δt₁ – разность между начальной и конечной температурой хладагента (большая)˚С;

Δt₂– разность между начальной и конечной температурой хладагента (меньшая)˚С;

q _уд – энергия выделяющаяся при сбраживании 1дал пива, Дж;

τ – время главного брожения, с;

V – объем бродильного чана (полезный), дал;

D – диаметр трубы охлаждения, м;

l – длина трубы охлаждения, м

1.05 – коэффициент тепловых потерь

начало

Ввод исходных данных

контроль ошибок

Q =

Q – тепло, выделяемое при брожении

Q_p – тепло, выделяемое при брожении с учетом потерь в окружающую среду, Дж/с

Q_р=1.05*Q

– разность средних температур, ˚С

Δt_ср=(Δt₁ - Δt₂)/ ln (Δt₁/ Δt₂)

F_рас=

F_рас – расчетная площадь теплообмена, м²

F_фак – фактическая площадь теплообмена, м²

F_фак = 2 D²l

Да

нет

0.9 ≤F_факт/ F_р≤1.2

Отношение фактической и расчетной площадей теплообмена

F_фак , F_рас, F_фак /F_рас

Выяснить причину несоответствия. Внести предложения и поправки

Вывод исходных и полученных данных на печать

конец

Рисунок 6 – Блок-схема вычислительного эксперимента

2.3 Технологическая схема аппарата

На рисунке 7 изображена технологическая схема бродильного аппарата, которая помогает лучше понять процессы, происходящие в аппарате, и подобрать необходимые измерительные приборы.

Рисунок 7 – Технологическая схема бродильного аппарата

3 Программа испытания

Основная цель проведения испытания – экспериментально проверить соответствие фактических данных паспортным данным, а так же проанализировать данные вычислительного эксперимента и данные изученных аналогов аппарата.

Полученные данные сводятся в общий протокол. Сначала заполняются столбцы с данными о промышленных аналогах, полученные в результате информационного поиска. Далее необходимо заполнит данные из паспорта бродильного аппарата ЧБ-15. Столбец с экспериментальными данными заполняется только после проведения лабораторной работы на предприятии. В заключение проводятся инженерные расчеты, заполняется столбец вычислительного эксперимента.

После заполнения всех граф протокола делаются соответствующие выводы.

Форма протокола представлена в таблице 5.

Протокол испытания

Место пребывания_______________________

Дата и время испытания__________________

Таблица 5 – Сводные данные испытания бродильного аппарата

Наименование показателей

Наименование параметра

Данные

Промышлен-ный аналог

Паспортные

Экспериментальные

Вычислительный эксперемент

отечественный

зарубежный

Геометрические

Диаметр аппарата, м

Длина аппарата, м

Диаметр трубы охлаждения, м

Длина трубы охлаждения, м

Аэродинамические

Давление сжатого воздуха в змеевике, МПа

Давление углекислого газа в аппарате, МПа

Технологические и Теплотехнические

Полная вместимость, м3

Полезная вместимость, м3

Температура хладагента, 0С

Производительность аппарата, м3/час

Площадь теплообмена, м2

Продолжительность главного брожения, сут

Температура продукта в бродильном танке,0С

Технический уровень

Степень оснащенности приборами

Степень автоматизации

Удельный расход хладагента, кг /м3

Удельная металлоемкость, кг*час/ м3

Масса аппарата, т

Год выпуска

Материал изготовления основных элементов

Корпус

Трубопровод и арматура