Инженерно-технические расчёты

Инженерные расчеты включают расчёт отдельных единиц оборудования, узлов, кинематические расчеты машин и агрегатов.

5.5.1. Определение расхода воды на технологические нужды

а) расход воды, подаваемый через отверстия (гидронасадку)

(5.124)

где W – расход воды, подаваемый через отверстия, м³/с;

d - диаметр отверстий, м (обычно d = 0,001…0,002 м);

z - количество отверстий в трубе;

μ - коэффициент расхода (для круглого отверстия μ = 0,83; для насадки цилиндрической или конической формы μ = 0,82…0,94);

υ - скорость истечения жидкости из насадка, м/с.

Скорость истечения из насадка определяют по уравнению

, (5.125)

где υ – скорость истечения из насадки, м/с;

φ - коэффициент скорости истечения гидроструи (при орошении φ = 1,0; для насадки цилиндрической или конической формы φ= 0,82-0,94);

Р - давление жидкости, Па (Р принимают равным 1,5х10⁵ Па);

ρ - плотность жидкости, кг/м³.

б) расход воды при охлаждении определяют исходя из уравнения теплового баланса:

, (5.126)

где W – расход воды при охлаждении, м³/ч;

с_пр - теплоемкость охлаждаемого продукта, кДж/кг К;

т_пр - расход продукта в час, кг/ч;

t₁, t₂- начальная и конечная температуры продукта, ºС;

с_в - теплоемкость воды, кДж/кг.К;

р_в.- плотность воды, кг/м³ при температуре t_в.cp = 0,5(t_в2 + t_вl);

t_в2, t_в1 - конечная и начальная температура воды, ºС.

При размораживании рыбы удельный расход воды в среднем составляет (6…8)х10^-3 м³/кг.

5.5.2. Определение расхода пара

Расход пара определяют из уравнения теплового баланса:

, (5.127)

где D - расход пара, кг/ч;

ΣQ - расход тепла на нагрев продукта, тары, транспортирующего органа и компенсацию потерь в окружающую среду, кДж/ч;

i_n, i_K - энтальпия пара, конденсата, кДж/кг.

Расход тепла на нагрев:

- продукта, тары, транспортирующего органа:

(5.128)

- на компенсацию потерь в окружающую среду

, (5.129)

где Q – расход тепла, кДж;

F- поверхность аппарата, м²;

α - суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией и лучеиспусканием, Дж/м² с.К;

При температуре стенки меньше 150 ⁰С суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией и лучеиспусканием рассчитывается по формуле

, (5.130)

где - продолжительность теплоотдачи, с;

t_cm, t_e - температура поверхности стенки и окружающего воздуха; в расчетах согласно СНиП принимают t_cm = 50 °С, t_в = 20 - 25 °С.

5.5.3. Определение расхода воздуха

Воздух используют для интенсивного перемешивания воды в моечных и дефростационных установках, в тепловых процессах для подвода и отвода от продукта тепла.

Расход воздуха на перемешивание определяют по формуле:

, (5.131)

где W - расход воздуха на перемешивание, м³/с;

k - опытный коэффициент (для слабого перемешивания k =2, 4; для сильного k = 6,0);

F - площадь зеркала жидкости, м²;

Р - давление воздуха, Па;

Давление воздуха, с учетом местных сопротивлений, определяют по формуле:

, (5.132)

где Р - давление воздуха, Па;

Н - высота столба перемешиваемой жидкости, м;

р_ж - плотность жидкости, кг/м³;

g - ускорение силы тяжести, м/с²;

Р₀ - давление над жидкостью, Па.

Содержание раздела 6-10 стр.