Дипломная работа: Сусловарочный аппарат
W вып – количество выпариваемой влаги, кг;
i 'п , i вт , i "к – соответственно удельная энтальпия греющего пара, вторичного пара и конденсата, кДж/кг;
Q пот – потери теплоты в окружающую среду, кДж;
Свып –теплоёмкость воды при температуре кипения сусла(105
), кДж/(кг·К),
Свып = 4,23 кДж/(кг·К);
Ссусла – удельная теплоемкость сусла, кДж/(кг·К)
Отсюда расход греющего пара равен:
. (3.2)
При температуре насыщенного водяного пара (греющего пара) t н.п = 138,9о С:
Давление вторичного пара Рбар = 0,1033 МПа=1,053кгс/см2 , тогда
Потери теплоты в окружающую среду Q пот рассчитываются по формуле:
, (3.3)
где αоб – коэффициент теплоотдачи конвекцией и лучеиспусканием, Вт/м2 ·К;
t ст , t возд – температуры стенки аппарата и воздуха соответственно, о С.
. (3.4)
Для зимнего периода работы, когда потери тепла в окружающую среду максимальны, примем t возд = 15 о С.
По технике безопасности температура стенки не должна превышать 40 о С [1], то есть t ’ ст = 40 о С. Тогда согласно формуле (3.5):
Вт/м2 ·К
Тогда, исходя из выражения (3.4)
кДж.
Общий расход греющего пара с учётом потерь в окружающую среду по (3.2):
1
4. Расчёт мощности электродвигателя мешалки
Поскольку Re меш > 50 (Re меш = 57,62·105 ), то режим движения можно считать турбулентным. Для лопастной мешалки установлена следующая зависимость между критериями мощности и Рейнольдса [4] для турбулентного режима:
. (4.1)
Поправочные коэффициенты, которые влияют на мощность привода мешалки, определяются следующими выражениями:
, (4.2)
где α – коэффициент, учитывающий отношение D / d м для лопастной мешалки,
α = 2;
, (4.3)
, (4.4)
где β – коэффициент, учитывающий отношение b / d м для лопастной мешалки,
β = 0,1.
Критерий мощности для перемешивания заторной массы равен:
. (4.5)
Мощность, требуемая для перемешивания в аппарате равна:
(4.6)
С учётом КПД передачи и сопротивлений, возникающих в аппарате при движении сусла, мощность электродвигателя:
, (4.7)
где f г – коэффициент сопротивления гильзы для термометра, f г = 1,1;
f тр – коэффициент сопротивления трубы для стягивания сусла, f тр = 1,2;
f ш – коэффициент, учитывающий шероховатость стенок аппарата, f ш = 1,1;