Курсовая работа: Автоматизация системы управления холодильной установкой

в) Считаем, что продукт до момента помещения его в холодильную камеру имел температуру, равную температуре окружающей среды (Q _в ).

г) Считаем, что температура воздуха окружающей среды постоянна. Тогда уравнение теплового баланса будет иметь вид:

Q_п – Q_об = 0 (1.1)

Значение теплового потока, отводимого от ХК ( Q_n ) в Дж/с, рассчитываем по формуле:

Q_п = k_п F_п (Q_п - Q_об ) (1.2)

где k_п – коэффициент теплопередачи испарителя, Дж/(м² ×⁰ С×с),

F_п – площадь теплопередающей поверхности испарителя, м² .

Значение теплового потока, приходящего в ХК ( q_{o 6} ) в Дж/с, рассчитываем по формуле

Q_об = k_об F_об (Q_об - Q_в ) (1.3)

где k_об – коэффициент теплопередачи продукта, Дж/(м² ×⁰ С×с),

F_п – площадь теплопередающей поверхности, м² .

Запишем уравнение (1.1) для рассматриваемого процесса в динамике, в приращениях:

d DQ ₀ = ( DQ_n - DQ_{o б} ) dt , (1.4)

где DQ ₀ - количество тепла, необходимого для восстановления теплового баланса за время dt, записанное в приращении, Дж.

Значение (DQ ₀ ) найдем по формуле:

DQ ₀ =cmDQ_об , (1.5)

где с - удельная теплоемкость продукта, Дж/(кг×⁰ С),

m - масса продукта, кг,

DQ_об - приращение температуры, на которое нужно изменить

температуру продукта, чтобы сохранить тепловой баланс, °С.

Подставляя в (1.4) выражения (1.2), (1.3), (1.5) получим

(1.6)

В выражение (1.6) было подставлено значение

(1.7)

После некоторых преобразований запишем уравнение (1.6) в другом виде:

(1.8)

Обозначим: