Задача 4. Для нахождения мощности нагревательного устройства (N) воспользуемся формулами:

Для нахождения мощности нагревательного устройства (N) воспользуемся формулами:

 

,.

 

– теплота, выделяемая нагревателем, – время (с). Индексы «1р» и «2р» соответствуют первому режиму (режим разогрева) и второму режиму (режим выпаривания).

Тепловой баланс режима разогрева можно составить на основе уравнения теплового баланса всего процесса. При этом надо учесть, что в режиме разогрева отсутствуют затраты теплоты на испарение воды, а потери тепла складываются из потерь на нагрев конструкций () и через тепловую изоляцию (). В результате получим следующее уравнение:

 

,

 

При составлении теплового баланса для режима выпаривания нужно учесть, что здесь отсутствует теплота на нагрев раствора, а тепловые потери имеют место только через тепловую изоляцию (). В результате получим следующее уравнение:

 

 

Следовательно:

 

 

кВт.

 

кДж

.

Плотность теплового потока (q):

 

.

 

– время, – полезная теплота, – поверхность теплообмена (характерный геометрический параметр).

 

 

 

D

Н

S_бок

 

 

 

S_днища

 

D – диаметр, Н – высота, – боковая поверхность, – поверхность днища.

 

, , ,

, следовательно ,

где V – объем варочного сосуда котла.

Произведем расчет:

 

м² ,

 

^,

^,

^,

^,

^.

Производительность пищеварочного котла, по готовому продукту (процесс периодический):

 

,

 

где – масса готового продукта, Σt – время цикла, П – производительность.

,

 

где – время загрузки, – время нагрева, – время испарения, – время выгрузки.

Произведем расчет:

 

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ К ЗАДАНИЮ №1

1. Принцип составления материального баланса, варианты составления материального баланса, цели составление материального баланса.

2. Принцип составления теплового баланса, цели составления теплового баланса.

3. Общее понимание скорости протекания процесса, скорость протекания тепловых, гидромеханических, массообменных процессов, влияние скорости протекания процессов на эффективность работы аппаратов.

4. Принципы моделирования и оптимизации процессов.