Р_ср, Па. , (8)где – давление вторичного пара в сепараторе при . МПа; [3, стр. 548] – плотность молока, кг/м³. Принимаем равной 1042 кг/м³; – высота слоя раствора без учета наличия паровых пузырей в кипящем растворе, м. Определяем по формуле , (9)где – соответственно плотность молока и воды при средней температуре кипения молока в трубах, кг/м³. Так как средняя температура кипения молока неизвестна, то примем ее равной 100ºС. При данной температуре кг/м³, кг/м³; – рабочая высота труб, м. принимаем (выбираем из стандартного ряда при диаметре кипятильных труб 38 мм ).Подставляя числовые значения в формулу (9) и формулу (8) получим м, МПа.Тогда .Подставляя имеющиеся данные в формулу (7) получим .Гидростатическую температурную депрессию , ºС, определяем по следующей формуле .С учетом полученных данных температура кипения молока , ºС, составляет .Тогда полезная разность температур , ºС, составляет

---

.

Подставляя имеющиеся данные в формулу (3) выразим расход греющего пара

= 0,64 кг/с.

Поверхность теплообмена F_р, м², определяем по следующей формуле

, (10)

где – коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·К). Определяем по формуле

, (11)

где , – коэффициенты теплоотдачи от пара к стенке и от стенки к молоку;

– тепловое сопротивление стенки, м²·К/Вт. Определяем следующим образом

, (12)

где – толщина стенки трубки, м. принимаем равной 0,002 м;

– теплопроводность стенки, Вт/(м·К). принимаем для нержавеющей стали равной 17,5 Вт/(м·К);

– тепловое сопротивление загрязнений труб. Принимаем равным 5800 Вт/(м²·К).

Подставляя числовые значения в формулу (12) получим

м²·К/Вт.

Коэффициент теплоотдачи от греющего пара к стенке аппарата определяем по следующей формуле

, (13)

где – теплопроводность конденсата при температуре конденсации греющего пара 100ºС, Вт/(м·К);

– плотность конденсата при температуре конденсации 100ºС, кг/м³;

– теплота конденсации греющего пара, кДж/кг;

– вязкость конденсата при температуре конденсации греющего пара, Па×с;

– высота нагревательных трубок, м;

---

– разность температуры конденсации пара и температуры стенки со стороны пара, предварительно принимаем 2ºС.

Подставляя числовые значения в формулу (13) получим

Вт/(м²·К)

Для установившегося процесса теплопередачи справедливо уравнение для удельного теплового потока

. (14)

Тогда перепад температур на стенке , ºС, и разность между температурой кипения раствора , ºС, определяем по следующим формулам

, (15)

. (16)

Последовательно подставляя в формулы (15) и (16) числовые значения получим

,

.

Коэффициент теплоотдачи от стенки к кипящему раствору для пузырькового кипения в вертикальных кипятильных трубах при условии принудительной циркуляции определяем по формуле

, (16)

где А – коэффициент, определяемый по формуле

, (17)

где λ₂ – теплопроводность молока, Вт/(м·К). Принимаем равной 0,519 Вт/(м·К);

- плотность молока, кг/м³. Принимаем равной 1013,94 кг/м³;

- плотность пара при температуре вторичного пара 61ºС. Принимаем равной 0,1363 кг/м³;

- поверхностное натяжение молока, Н/м. принимаем равным 0,0416 Н/м;

- теплота парообразования, кДж/кг. Принимаем равной 2260 кДж/кг;

- теплоемкость молока, кДж/(кг·К). принимаем равной 3972 Дж/(кг·К);

---

- вязкость молока, Па×с. Принимаем равной 0,07929 Па×с.

Подставляя числовые значения в формулы (17) и (16) получим

,

Вт/(м²·К).

Подставляя полученные данные в формулу (11) получим

Вт/(м²·К).

Тогда требуемая поверхность теплообмена

м².

---

2.5 Конструктивный расчет проектируемого аппаратаЧисло нагревательных трубок n, шт., определяем по формуле , (18)где – рабочая площадь теплообмена, м²; м – внутренний диаметр трубки; – рабочая высота труб, м.Подставляя в формулу (18) числовые значения получим шт.Диаметр корпуса аппарата D, м, определяем по формуле , (19)где – шаг между трубками, м. определяется как , (20)где – наружный диаметр трубок, принимаем равным 0,038 м; - при размещении труб по вершинам правильного треугольника; – коэффициент использования трубной доски. Принимаем равным 0,85.Подставляя имеющиеся данные в формулу (19) получим =0,2 м.Принимаем диаметр корпуса греющей камеры равным 0,4 м.Диаметр циркуляционной трубы D₂, м, определяем по формуле , (21)где – площадь сечения циркуляционной трубы, м². Определяем следующим образом , (22)где – площадь сечения трубок, м². Определяем по следующей формуле , (23)где

---

Смотрите также файлы

• Текст и критерии оценивания контрольной работы по географии 8 клас, iii четверть Структура контрольной работы.docx

• 6сынып Синонимдік атарды крсетііз.docx

• Деление клетки. Митоз.docx

• Понятие административноправовых отношений.docx

• Создание тестов.pptx