Тамақ Өндірістерінің процестері мен аппараттары

Кептіру процесінің материалдық балансы

жүктеу/скачать 0.76 Mb.

бет	7/24
Дата	24.02.2023
өлшемі	0.76 Mb.
	#469983

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 24

89 рдф

Кептіргіштердің жылу балансы

Кептіру процесінің материалдық балансы

Материалдық тепе-теңдік теңдеуін құру үшін белгілерді енгіземіз (сурет 9.5):
m
н -кептіруге түсетін ылғалды материалдың мөлшері, кг / с;
^mк - кептірілген материалдың мөлшері, кг / с;

н к
^{w w}– құрғақ массаға есептегенде материалдың бастапқы және соңғы
ылғалдылығы, %;
W- кептіру кезінде материалдан алынатын ылғал мөлшері, кг / с;
L- құрғақ ауа шығыны, кг / с.
Сонда материалдық баланстың теңдеулері келесідей жазылады: а) кептіруге жататын барлық материал бойынша
m =m +W, (9-15)
н к
б) кептірілетін материалдағы абсолютті құрғақ зат бойынша

(9-16)

Осыдан:
(9-17)

Шығарылатын ылғал мөлшері:

н
W = m − m _,
к
немесе:
Конвективті кептіргіштерді есептеу кезінде кептірілетін материал бойынша баланстан басқа, ылғалдылық бойынша материалдық баланстың теңдеуі жасалады, одан кептіруге құрғақ ауа шығыны анықталады:

W+L⋅x
1
=L⋅x
2
. (9-18)

Бұл теңдеуден кептіру үшін абсолютті құрғақ ауаның шығыны анықталады:

(9-20)

1 кг ылғал материалынан булану үшін ауаның меншікті шығыны:

(9-21)

x =x екенін ескере отырып, жазуға болады
1 0

Кептіргіштердің жылу балансы

Ең көп таралған конвективті кептіргіштердің жылу балансын қарастырамыз (сурет 9.7).
Жылу балансының теңдеуін құру үшін белгілерді енгіземіз: ^m^н– кептіргішке түсетін ылғалды материалдың мөлшері, кг/с ^m^к– кептірілген материалдың мөлшері, кг/с;
^W– буланатын ылғал мөлшері, кг/с;
См– кептірілген материалдың меншікті жылу сыйымдылығы, Дж/кг К;
^Св– ылғалдың меншікті жылу сыйымдылығы, Дж/кг К;
t_н- кептіргіштің кіреберісіндегі материалдың температурасы, °С;
t_к– кептіргіштен шығатын материалдың температурасы, °С;

^L– абсолютті құрғақ ауа мөлшері, кг/с .

Сурет 9.7 конвективті кептіргіш схемасы:

1-корпус; 2-материал; 3 – таспалы тасымалдаушы; 4 – қосымша калорифер; 5 – негізгі калорифер; 6 – желдеткіш.
Жылу балансының теңдеуін құрастыру кезінде кептіргіште кептірілетін материал (мысалы, тасымалдаушы, вагонеткалар және т.б.) орналасқан және жылу жұмсалатын көлік құралдары болуы мүмкін екенін ескеру қажет.
^m_т_р– көлік құрылғыларының массасы
^C_т_р– олардың материалының меншікті жылу сыйымдылығы, Дж/кг К
^t_т_р_н– кептіргішке кіретін көлік құрылғыларының температурасы, °С ^t_т_р_к– кептіргіштен шығатын көлік құрылғыларының температурасы.
Жоғарыда келтірілген кептіру қондырғысының схемасына сәйкес жылу (Qк ) негізгі калориферде (жылытқышта) 5, кептіру камерасының алдында орнатылған және кептіру камерасының ( ^Q_д) ішінде орналасқан қосымша 4 калориферде.
Сонда, жылу балансындағы ^mн дымқыл материалының мөлшерін ^mк кептірілген материалы мен буланған ылғал W мөлшерінің қосындысы ретінде қарастыра отырып, қоршаған ортаға жылу шығынын ескере отырып, Qпот бізде:

Жылу келуі 1.Таза ауамен L⋅i₀

Ылғал материалмен:

а) кептірілген материалмен
m C t
к м н
б) материалдан буланған ылғалмен
WC t
в н

Көлік құрылғыларымен

Жылу шығыны

Пайдаланылған ауамен L⋅i₂

m C t

Кептірілген материалмен к м к

Көлік құрылғыларымен

m C t

т т
^mтр^Cр^tрн

Негізгі калориферде Qк
Қосымша калориферде Qд

тр тр трк
4. Қоршаған ортаға жылу шығыны
^Qпот

Тұрақты кептіру процесінде жылу балансы теңдікпен көрсетіледі:
L i₀ + m_кC_мt_н +WC_вt_н + m_трC_трt_трн + Q_к + Q_д =
= L i₂ + m_к C_м t_к + m_mр C_mp t_mрк + Q_пот. (9-22)
Бұл теңдеуден кептірудің жалпы жылу шығынын (^Q_к^+Q_д) анықтауға болады:
Qк + Qд = L(i₂ − i₀ ) + m_кC_м (t_к − t_н ) + m_трC_тр (t_трк − t_трн ) − WCв tн + Qпот. Алынған теңдіктің екі бөлігін де W-ге бөле отырып, меншікті жылу шығыны үшін өрнек аламыз (1 кг буланған ылғалға):
q_к+q_д=l(i₂−i₀)+q_м+q_т_р−C_вt_н+q_пот_{. (9-24)}
Негізгі калорифердегі жылу шығынын келесі түрде ұсынуға болады:
q_к=l(i₁−i₀)_.
Жоғарыда жазылған теңдеуге ^qк қойғанда,
l (i₂ − i₁) = q_д+c_вt_н-q_м-q_тр-q_пот. (9-25)
Теңдеудің оң жағын ∆ белгілесек:

аламыз:

немесе: (9-27)
∆ шамасы негізгі жылытқышта қыздырылған ауаның жылуын есепке алмай, тікелей кептіргіш камерасында жылу шығыны мен шығыны арасындағы айырмашылықты білдіреді. ∆ шамасы кептіру камерасының ішкі балансы деп аталады.
∆ шамасы оң немесе теріс болуы мүмкін.
i-х- диаграммада қалыпты жарамды кептіру процесі

I-х-диаграммада кептіру процесінің құрылысын қарастырыңыз. Біз А жағдайына арналған құрылысты жасаймыз ∆>
0 (жылудың келуі ағыннан көп). Алдымен кептіргіштің (ABC желісі) берілген жұмыс жағдайлары үшін теориялық процестің графигін салайық.
∆> 0 кептіру камерасындағы ауа күйі BC сызығына сәйкес емес, сол сызықтан жоғары орналасқан және В нүктесінде басталатын кейбір сызық бойынша өзгереді, мысалы, BC1 сызығына сәйкес. Егер ауа кептіргіштен бірдей салыстырмалы ылғалдылықта шықса, онда оның C1 нүктесіндегі жылу мөлшері с нүктесіне қарағанда көбірек болады.
Сәйкес (9-27):
Сурет. 9.8. Графикалық есептеу нақты кептіру процесі
және
бірақ осы жерден:

Осы өрнек арқылы BC₁ сызығының орналасуын ∆ белгілі болған кезде анықтауға болады.
Берілген кептіру жағдайында біз теориялық процестің сызықтарын саламыз (сурет.9.8). BC сызығындағы ерікті e нүктесі арқылы біз eF сызығын сызамыз және eF өлшейміз (мм-де). Формула бойынша біз eE (мм) анықтаймыз.
Ee = ∆ ⋅ eF ⋅ n,
мұндағы – жылу мен ылғал мөлшерінің арақатынасы. Біз eE- ді кейінге қалдырамыз және B және E нүктелері арқылы нақты BC1 процесінің сызығын сызамыз. Сол сияқты, біз нақты кептіру процесінің ∆ <0 сызығын табамыз.
Ауаның меншікті шығыны:
Жылытқыштағы жылу шығыны:

жүктеу/скачать 0.76 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 24