Расчет затрат на нагрев конструктивных элементов
Таблица 6
|
Индекс i |
Элемент конструкции |
Fi м2 |
Si м |
V i М3 |
ρ i кг/м |
G i кг |
C i Дж/кг*0C |
t iк, 0C |
t iн, 0C |
Qi2 кВт |
|
1 |
Рабочая камера |
0,58 |
0,002 |
0,001 |
7900 |
7,9 |
0.462 |
104 |
20 |
0,51 |
|
2 |
Рубашка |
0,6 |
0,002 |
0,0012 |
7900 |
9,48 |
0.462 |
104 |
20 |
0,61 |
|
3 |
Крышка |
0,22 |
0,02 |
0,0044 |
1200 |
5,28 |
1.3 |
77 |
20 |
0,65 |
|
4 |
Кожух |
0,7 |
0,001 |
0,0007 |
7900 |
5,53 |
0.462 |
50 |
20 |
0,13 |
|
5 |
Теплоизоляция |
2,25 |
0,008 |
0,018 |
30 |
0,54 |
0.92 |
77 |
20 |
0,047 |
|
|
|
|
|
|
|
Σ=28,73 |
|
|
|
Σ=1,95 |
Расход энергии теплового аппарата
Таблица 7
|
Составляющие теплового баланса |
Режим работы | ||||
|
Нестационарный |
Стационарный | ||||
|
Q1 |
|
Нагрев продукта , кВт |
6,3 |
- | |
|
|
Испарение влаги , кВт |
0,5 |
0,5 | ||
|
|
Нагрев конструктивных элементов , кВт |
1,95 |
- | ||
|
|
Потери в окружающее пространство , кВт |
0,22 |
0,48 | ||
|
|
|
Нагрев промежуточного теплоносителя , кВт |
3,34 |
- | |
|
|
Испарение промежуточного теплоносителя , кВт |
10,45 |
- | ||
|
Итого
|
22,76 |
7,28 | |||
|
η н,с |
30 |
93,4 | |||
|
η общий КПД |
22,6 | ||||
, кВт
7. Выбор нагревательных элементов
1)
Определение числа фаз электросети n,
используемых для подключения теплового
аппарата. При мощности
используются
две или три фазы питающей электросети.
В моем случае
,
поэтому использую трехфазную питающую
электросеть.
2) Определение мощности нагрузки одной фазы, кВт
В зависимости от нагреваемой среды, по номинальной мощности (округление в большую сторону) выбираем тип ТЭНа.
Принимаю значение 2700 Вт и выбираю три ТЭНа типа ЭТ-32.
В зависимости от размеров зоны теплового воздействия источника энергии аппарата подбирают форму ТЭНа.
Данные по подбору ТЭНов приведены в таблице 8.
Таблица 8
|
Мощность
|
Кол-во фаз, n |
Кол-во ТЭНов в фазе, N |
Тип ТЭНа |
Мощность Р, Вт |
Форма ТЭНа |
|
2529 |
3 |
3 |
ЭТ-32 |
900 |
4 |
,
Вт
9. Описание конструкции проектируемого аппарата .
Котел состоит из варочного сосуда и корпуса (наружного котла) , соединенных между собой сваркой. Пространство между ними образует греющую камеру - пароводяную рубашку . В нижней части рубашки располагается парогенератор , в котором вырабатывается водяной пар, заполняющий рубашку котла. Наружный котел покрывается тепловой изоляцией, которая сверху покрывается кожухом. Сверху котлы имеют крышку.
Котел крепится на неподвижной стойке. В опору вмонтирован электрический привод поворотного механизма. Наглядный чертеж отмечен в графической части.
10. Правила эксплуатации и техники безопасности.
Пищеварочный котел устанавливается на горизонтальной поверхности , закрепляется при помощи анкерных болтов.
Подвод коммуникаций: канализационное отверстие располагается в полу на расстоянии половины высоты аппарата , электроэнергия и холодная вода подводится через левую стойку.
Требования техники безопасности : При работе на котле, он должен быть заземлен и использоваться резиновый коврик . Запрещается эксплуатировать пищеварочный котел с нарушенной целостности кабеля , нагрев без продукта. Вокруг котла должен быть сухой пол.
Санитарно-гигиенические требования: Котел должен содержаться в чистоте , после каждого использования должен мыться (при применении дезинфицирующих средств), ополаскиваться , после завершения работы вытирается насухо , а также должен мыться корпус котла . Содержание чистоты на территории котла .
Правила эксплуатации: Своевременное включение ТЭНов на полную или малую мощность либо их отключение. Выполнение этого правила приводит к экономии электроэнергии и рациональному ведению технологического процесса. Полное использование рабочих камер аппаратов. Своевременная очистка (мытье) рабочих камер аппаратов.