Пивоваренная промышленность (стр. 4 )

S =м2.

При проектирование теплоутилизатора для рационализации конструкции рекомендуют принимать кубическую форму камеры теплообмена.

("20") Площадь поверхности Sбок, м2, грани куба будет равна Sбок=8,8 м2.

Объем камеры теплообмена Vк. т,м3, найдем по форрмуле

Vк. т.=, (3.30)

Vк. т.==26,1 м3.

Площадь пластины теплообмена равна Sплас=8,8 м2., тогда ее размеры l×l - 2,96×2,96 м.

Число пластин найдем по формуле

n= , (3.31)

n=

Общее число пластин на боковые стенки).

Расстояние между пластинами h, м, равно

h = , (3.32)

h =м.

При изготовления камеры теплообмена теплоутилизатора необходимо стремится к наименьшей величине термического сопротивления пластины.

Принимаем пластину имеющую толщину стенки 0,5 миллиметра.

3.2.2 Подбор материала для изготовления поверхности теплообмена теплоутилизатора

Так как теплоутилизатор проектируем на равные расходы приточного и удаляемого воздуха при перекрестной схеме движения теплоносителей можно использовать известную форму и

ξt= (3.33)

где К - коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·К).

FT - поверхности теплообмена теплоутилизатора, м2, FT=2255 м2;

G - массовая пропускная способность теплоутилизатора, кг/с, G=20,5 кг/с;

("21") CP - удельная теплоемкость воздуха, кДж/(кг·К), CP=1,005 кДж/(кг·К);

Решая уравнение (3.33) относительно К получим

К= (3.34)

К= Вт/(м2·К).

Материал пластин теплоутилизатора определим относительно величины коэффициента теплопроводности λ, Вт/(м ·К).

Иначе величина К равна

К =, (3.35)

где ά1,ά2- коэффициенты теплоотдачи соответственно от вытяжного воздуха к пластине и от пластины к приточного воздуху, Вт/(м2·К).

δ- толщина пластины, м, δ=0,0005 м.

λ- коэффициент теплопроводности пластины, Вт/(м· К).

Решая уравнение относительно λ, Вт/(м· К), получим зависимость

λ= , (3.36)

Для определения_λ необходимо найти величины ά1 и ά2.

Движение в каналах турбулентное тогда величину коэффициентов теплоотдачи ά1 и ά2, Вт/(м2·К), определим по формуле

, (3.37)

где V - скорость движения воздуха в каналах теплоутилизатора, м/с, V <4 м/с.

d - эквивалентный диаметр канала, м.

ν- кинематическая вягкость воздуха, ν= м2/с.

Κв - коэффициент теплопроводности воздуха, λв= Вт/(м К).

Эквивалентный диаметр канала определим по формуле

("22") d= (3.38)

где S - площадь сечения одного канала, м2, S =0,032 м2.

П - смоченный полупериметр, м, П =5,82 м.

d= м.

Значение ά1 и ά2 будут равны

Вт/(м2 К).

Тогда по формуле (3.2.2.4) величина λ Вт/(м К), равна

λ= Вт/(м К).

По величине λ наиболее оптимальным вариантом является алюминий имеющий значение λ=209,3 Вт/(м К).

Так как разница между расчетным и принятым значением не более 5% , нет необходимости уточнять площадь теплообмена.

3.2.3 Определение потери давления в каналах теплоутилизатора.

Определим потери давления ΔР, Па, в каналах теплоутилизатора по формуле

, (3.39)

где ξм - коэффициент местных сопротивлений, ξм=4,16.

lk и Sk - соответственно длина и ширина канала, м. lk=2,91м, Sk=0,011м.

Па.

По полученному значению можно сделать вывод, что спроектированный теплоутилизатор имеет малое гидравлическое сопротивление и на работу приточных вентиляторов не повлияет.

3.2.4 Оценка эффективности работы теплоутилизатора

Эффективность теплоутилизатора определим по формѣле

Э= (3.40)

("23") где Qсушил - затратѫ теплоты на сушку в летний период по формуле(3.26)

Qсушил =66 кДж/ч.

n - число теплоутилизаторов установленных в сушилку, n=2.

Qутил - теплопроизводительность теплоутилизатора,

Qутил=1112535 кДж/ч.

Э=

При данной конструкции теплоутилизатора обеспечивается экономия 36% тепла в летнее время.

3.3 Расчет замочного чана

Определим вместимость и число замочных аппаратов а также расход воды и сжатого воздуха при выработке 1800 т. тонн солода в год, если продолжительность мойки составит τм=1 ч, продолжительность замачивания τз=48 ч, число смен воды при замачивании m =2.

Расход очищенного ячменя в сутки, G кг/сут, составит

G = , (3.41)

где r - коэффициент учитывающий очистку и сортировку ячменя, r=1,25;

N - производительность солода в год, тонн, N=1800 т;

nд - число рабочих дней в солодовне, nд=330;

G=тонн.

Общая суточная вместимость замочных аппаратов Vа м3, составит

Vа= , (3.42)

где е - коэффициент учитывающий увеличение объем ячменя при замачивании, е=1,5;

Gя - масса замачиваемого ячменя, кг, Gя= G =6,18 тонн;

ρ- насыпная плотность зерна, кг/м3, ρ=650 кг/м3;

("24") Vа= м3.

Общий расход воды на мойку и замачивание ячменя Vв м3/ч, равен

Vв= , (3.43)

где Vм - общий расход воды на мойку, м3/кг, Vм=0,0015 м3/кг;

Vз – расход воды при ее сменах во время замачивания, м3/кг, Vз=0,001 м3/кг;

m - число смен воды при замачивании, m=2;

Vв= м3/ч.

Расход сжатого воздуха Рн м3/кг, при мойке составит

Рн =, (3.44)

где Рм - расход сжатого воздуха при мойке ячменя, м3/(кг·ч), Рм=0,033 м3/(кг·ч);

Рз - расход сжатого воздуха при замачивании, м3/(кг ч), Рз=0,013 м3/(кг·ч);

ρр - плотность воздуха при давлении мойки, ρр=2,82 кг/м3;

ρн - плотность воздуха при нормальном давлении, кг/м3, ρн=1,29 кг/м3;

Рн=м3/ч.

3.3.1 Конструктивный расчет эжектора

Задаем диаметр сопла который должен лежат в пределе 8-10 мм.

Примем d1 =10мм;

Коэффициент эжекции для для водно-газовых эжекторов примем равным

Кэ= 0,6

В соответствии с выбранными диаметром сопла и коэффициентом эжекции по нижеприведенной таблице находится диаметр камеры смешения d3.

("25") Таблица.1-Зависимость Кэ от отношения d3/ d1

Кэ	0,6	0,7	0,8
d3/ d1	1,71	1,8	1,86

Откуда d3= 1,71э· d1,

d3=1,71·10=17,1 мм;

Эжектируемый поток находится по формуле

Qэ=Qp·Кэ, (3.45)

где Qp - расход жидкости проходящей через эжектор, м3/с,

Расход жидкости проходящей через эжектор Qp, м3/с, определим по формуле

Qp= . (3.46)

где V-объем воды в замочном чане, м3, V=8,21 м3;

τ- время проведения процесса дезинфекции, с, τ=1200 с;

Qp= м3/с. = 6,8 литра/с.

Эжектируемый поток равен

Qэ=0,0068·0,6=0,0041 м3/с.

("26") Диаметр диффузора рассчитывается в соответсвии с фориулой

d5≤1.7·d3, (3.47)

d5 ≤ 1.7·17.1=29 мм.

Примем d5=25 мм

Длину сопла рекомендуется принимать

Lc=(6..10)·d1, (3.48)

Lc=6·10=60 мм.

Длина цилиндрической части выходного сечения сопла рекомендуется

Lсц=(0,25..0,5)· d1, (3.49)

Lсц=0,5·10=50 мм.

Расстояние от сопла до входного участка камеры смешения

Lс1=(1..1,5)· d3, (3.50)

Lс1=1,5·17,1=25,65 мм.

Длина входного участка камеры смешения