Расчет средней разности температур

Л. И. Ченцова

М. К. Шайхутдинова

Т. В. Борисова

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ

ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

КРАСНОЯРСК 2004

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

Красноярский государственный аграрный университет

Л. И. Ченцова

М. К. Шайхутдинова

Т. В. Борисова

ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ

ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ

ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ

Красноярск 2004

Процессы и аппараты пищевых производств. Тепловые процессы / под общей редакцией профессора Левина Б. Д.: Учебное пособие к курсовому проектированию для студентов специальностей 270100, 270300, 270500, 270700, 270800 всех форм обучения. – Красноярск: Красноярс. гос. аграр.ун-т. - 2003 – 202 с.

Составители: Л. И. Ченцова, М. К. Шайхутдинова, Т. В. Борисова

Рецензенты: д.т.н., проф. СибГАУ Е. В. Сугак

д.б.н., проф. ФГОУ ВПО КрасГАУ А.И.Машанов

к.т.н., доц. ФГОУ ВПО КрасГАУ В.В.Матюшев

В учебном пособии излагаются общие методические основы курсового проектирования; требования, предъявляемые к выполнению курсовых проектов; расчет и подбор теплообменной аппаратуры, выпарных аппаратов. Приведены примеры расчетов; таблицы, графики, перечень рекомендуемой литературы. В приложениях к каждому разделу приведены справочные таблицы.

© ФГОУ ВПО Красноярский государственный аграрный университет, 2004

Введение

Курсовой проект по дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств» является заключительной частью курса. Цель курсового проектирования – закрепить и расширить знания по теоретическому курсу, привить студентам навыки самостоятельной работы по расчету и подбору аппаратов, графическому оформлению проекта, познакомить со специальной технической литературой, справочниками, каталогами.

Настоящее учебное пособие предназначено для студентов технологов, выполняющих курсовой проект по дисциплине «Процессы и аппараты пищевых производств».

Учебное пособие состоит из трех разделов.

В первом разделе приводится методика расчета теплообменной аппаратуры. Приведены примеры расчетов подогревателей, холодильников. Во втором разделе приведены методика расчета многокорпусной выпарной установки, примеры расчета выпарной установки: аппарата и вспомогательного оборудования.

Оформление пояснительной записки и графической части курсового проекта представлены в третьем разделе. Оно должно отвечать требованиям ЕСКД по оформлению текстовых и графических документов.

В приложении приведены каталоги теплообменной аппаратуры и выпарных аппаратов, справочные таблицы, список рекомендуемой литературы.

Законченный курсовой проект подписывается разработчиком (студентом), руководителем и защищается комиссией.

РАЗДЕЛ I. РАСЧЕТ ТЕПЛООБМЕННИКОВ

Методика расчета теплообменников

Составление тепловых балансов

Введем следующие обозначения:

G – расход теплоносителя, кг/с;

С – теплоемкость теплоносителя, Дж/кг∙К;

t₁ – начальная температура теплоносителя, К;

t₂ – конечная температура теплоносителя, К;

r – удельная теплота конденсации (парообразования), Дж/кг.

Если теплообмен протекает без изменения агрегатного состояния теплоносителя (нагревание, охлаждение), тогда тепловая нагрузка определяется по уравнению

Q = G∙c∙ (t₁ – t₂). (1.1)

Если теплообмен протекает с изменением агрегатного состояния теплоносителя (кипение, конденсация), тогда тепловая нагрузка рассчитывается по уравнению

Q = G∙r. (1.2)

Расчет средней разности температур

Принимаем индекс «1» для горячего теплоносителя, индекс «2» для холодного теплоносителя.

Составляется температурная схема теплопередачи:

∆t_н t_1н t_1к ∆t_к

t_2н t_2к

где: ∆t_н = t_1н – t_2н; ∆t_к = t_1к – t_2к;

∆t_ср = . (1.3)

Средняя температура горячего теплоносителя

t₁ = . (1.4)

Средняя температура холодного теплоносителя

t₂ = t₁ - ∆t_ср. (1.5)