Расчет теплообменной установки шкаф пекарский (стр. 3 из 4)
Q3 = Qк = L (I1 – I0), Дж/ч, Дж/с., (11)
где L – расход абсолютно сухого воздуха, 108,2142684 кг/ч
I0 – энтальпия сухого воздуха, 48×103 Дж/кг.
I1 – энтальпия, 233×103 Дж/кг.,
тогда, Q3 = Qк = 108,2142684 × (233×103 - 48×103) = 20019,6396×103 Дж/ч =
= 5561,011 Дж/с2. Расход тепла:
а) с отработанным воздухом:
Q4 = L× I2 , Дж/ч, Дж/с., (12)
где L – расход абсолютно сухого воздуха, 108,2142684 кг/ч
I2 - энтальпия сухого воздуха, 183 ×103 Дж /кг.
тогда, Q4 = 108,2142684× 183×103 = 19803,2111×103 Дж/ч =
= 5500,8919 Дж/сb) c высушенным материалом:
Q5 = Gк×t2 ×C2 , Дж/ч, Дж/с., (13)
где Gк – производительность по готовому продукту, 1,428571 кг/ч
t2 – температура, 67 град.
С2 – теплоемкость продукта после тепловой обработки, 2943,461 Дж/(кг× град)
тогда, Q5 =1,428571×67×2943,461 = 281731,182623 Дж/ч =
= 78,2586 Дж/сс) при загрузке и выгрузке продукта (при транспортировке продукта):
Q6 = W×Cв×q, Дж/ч, Дж/с., (14)
где W- масса влаги, 3,571428 кг/ч.
Cв = 1 ккал/кг×град = 4,19 × 103 Дж/кг×град – теплоемкость воды
q = t2 – температура, 67 град.
тогда, Q6 = 3,571428 × 4,19 ×103× 67 =1002606,9824 Дж/ч =
= 278,5019 Дж/с.d) теплота потерь:
Тепловой баланс:
Q1 + Q2 + Q3 = Q4 + Q5 + Q6 + Q7 (15)
Q7 = 1442,8569 + 23,61002 + 5741,3681 –5500,8919 – 78,2586 – 278,5019 = 1350,1826 Дж/с.
Рассчитываем теплопотери при тепловой обработке на 1 кг испаренной влаги. Рассмотрим последовательно все этапы расчета теплопотерь.
1. Теплопотери в окружающую среду:
а) средняя разность температур сред (в камере аппарата и в окружающей среде) по длине аппарата:
, град., (16)где t0 – температура окружающей среды, 20 град.
t1 – температура с наружной стороны, 200 град.
t2 – температура с внешней стороны, 67 град.
тогда,
= 
= 99,1575 
= 99 .b) разность температур сред у торцов аппарата:
(17) 
(18)c) интенсивность теплопотерь:
- по длине аппарата:
ккал/м2× ч, кДж/м2× ч, Дж/м2× с, (19) 
K- коэффициент теплопередачи (для всех стен аппарата),K» 0,7 
= 0,7 × 99 = 69,3 ккал/м2× ч = 69,3 × 4,19 = 290,367 кДж/м2× ч = 
= 80,6575 Дж/м2× с- с торцов аппарата:
, ккал/м2× ч, кДж/м2× ч, Дж/м2× с, (20)тогда,
= 0,7 × 180 = 126 ккал/м2× ч = 126 × 4,19 = 527,94 кДж/м2× ч = = 
Дж/м2× с 
, ккал/м2× ч, кДж/м2× ч, Дж/м2× с. (21)тогда,
= 0,7 × 47 = 32,9 ккал/м2× ч = 32,9 × 4,19 = 137,851 кДж/м2× ч ==
38,2919 Дж/м2× сd) теплопотери в окружающую среду:
Дж/кг., (22)где
= 
, 
= , 
= - это интенсивности теплопотерь в окружающую среду, рассчитываемые отдельно для вертикальных стен аппарата, потолка и пола, определяется так же в определенных единицах измерения последовательно. 
, 
, 
– поверхности вертикальных стен, потолка и пола, определяемые, исходя из геометрических размеров аппарата. В данном расчете соблюдается следующее равенство = , м2. = Н × Нш, м2, (23)где Нш – ширина аппарата, 710мм = 0,71м
Н – высота аппарата, 550 мм = 0,55м
тогда,
= 0,55 × 0,71 = 0,3905м2 = = l× Нш, м2, (24)где l – длина аппарата, 800мм = 0,8м.
тогда,
= = 0,8 × 0,71 = 0,568 м2. 
= (80,6575×0,3905+146,65×0,568+38,2919×0,568)× = 137644,96 Дж/кг2. Теплопотери на нагрев материала:
3.
, Дж/кг., (25)где
- теплоемкость сырого материала, Дж/кг×град. = См + (1- См), Дж/кг×град, (26)где См = С1- теплоемкость, 849,961 Дж/кг×град.
Хн – начальная влажность продукта, 80%
тогда,
= 849,961+(1- 849,961) 
= 170,7922 Дж/кг×град. = См + (1 - См)× 
, Дж/кг×град. (27)Хк – конечная влажность продукта, 30%
тогда,
= 849,961 + (1- 849,961) × 
= 595,2727 Дж/кг×град.v – среда температура материала, подвергаемого температурной обработке, определяется следующим образом, град.
(28)135,5
первоначальная закладка продукта, 0,001386 кг/с 
масса продукта после тепловой обработки, 0,000396 кг/стогда, Дж/кг
4. Сумма теплопотерь на 1 кг испаренной влаги:
, Дж/кг (29) 
Дж/кгПроизводим расчет калорифера:
1. Определяем плотность воздуха, проходящего через калорифер:
кг/м3., (30)где
-стандартное значение плотности воздуха при нормальных условиях: = , кг/м3, (31) 
= 29 
= 
= 1,2946 кг/м3 
= 273 К. 
= 20 + 273 = 293 К. 
тогда,
кг/м32. Определяем удельный тепловой поток: