А. Нестаціонарний режим

 

Рівняння теплового балансу пароварильної шафи на електрич­ному обігріві можна скласти, використовуючи вираз:

 

Q=Q₁+Q₅+Q₆,

де Q – загальні витрати теплоти на період розігріву, кДж/год;

Q₁ – витрати теплоти на нагрівання продукції, кДж/год;

Q₅ – втрати теплоти шафою в навколишнє середовище в пері­од розігріву зовнішніми поверхнями, кДж/год;

Q₆ – витрати теплоти, що витрачається на нагрівання кон­струкцій шафи та сіток (корзин), кДж/год.

Потім необхідно визначити статті теплового балансу.

Таким чином, витрати теплоти на нагрівання продукту слід визначити, користуючись виразом, кДж/год:

 

 

де М – годинна продуктивність, кг/год;

С_пр – теплоємність продукту, кДж/(кг×К);

t_н – температура нагрівання продукту, яку необхідно прий­няти рівною температурі насиченої пари в робочій камері, °С;

t_o - початкова температура продукту, °С.

Утрати теплоти зовнішніми поверхнями шафи в навколишнє середовище необхідно визначити, користаючись рівнянням, кДж/год:

 

 

де F - сумарна поверхня пороварильної шафи, через яку теп­лота губиться в навколишнє середовище, м²;

- сумарний коефіцієнт тепловіддачі конвекцією і випро­мінюванням від зовнішніх поверхонь у навколишнє середовище, Вт/(м²×К);

t´_cт – середня температура стінок шафи при розігріві, °С;

t₀ – температура навколишнього повітря, °С.

Bтрати теплоти, що пішла на розігрів металевих частин, води в парогенераторі, ізоляції та сіток (кошиків) варто визначати викорис­товуючи вираження:

 

,

 

 

де Q^пг₆ - теплота, що витрачалась на нагрівання води в паро­генераторі до кипіння і на паротворення, кДж/год;

W_{п г} - маса води в парогенераторі, кг;

C_в - теплоємність води, С_в-4,19 кДж/(кг×К);

t^к_пг - температура кипіння води в парогенераторі, °С;

t^н_пг - початкова температура води, що надходить у паро­генератор, °С;

V_пп - обсяг парового простору, у робочих камерах і паро­генераторі (варто визначати з креслення), м³;

ρ_нп - щільність пари при тиску в парогенераторі, кг/м³ (варто визначити з таблиці водяного насиченої пари, знаючи тиск);

r_нп – схована теплота паротворення при тиску пари в паро­генераторі, кДж/кг;

τ^´ – час розігріву шафи, год;

Q^із₆ – теплота, що витрачається на розігрів ізоляції, кДж/год;

G_із – маса ізоляції, кг;

C_із – теплоємність ізоляції, кДж/(кг×К);

t^ср_із – середня температура нагрівання ізоляції, °С;

Q^м_із - теплота, що витрачається на нагрівання металевих час­тин шафи, кДж/год;

G_м - маса металевих частин шафи, кг;

C_м - теплоємність сталі, С_м = 0,46-0,5 кДж/(кг×К);

t^ср_м – усереднена температура металевих частин шафи, °С;

t₀ – початкова температура камери (у приміщенні), °С;

Q^с₆ – теплота, що витрачається на нагрівання сіток (кошиків), кДж/год;

G_с – маса сіток, кг;

C_с - теплоємність сталі, кДж/(к×К);

T_с - температура нагрівання сіток (кошиків), °С.