Tính toán nhiệt cho nồi hấp

Một phần của tài liệu Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống tráng bánh tráng tự động (Trang 46 - 49)

4. Những thiếu sót và tồn tại của ĐATN:

4.2.3. Tính toán nhiệt cho nồi hấp

 Xác định hệ số tỏa nhiệt từ màng ngưng hơi nước đến thành trong của nồi hấp. Nhiệt độ vách thành trong của hộp:

tw = 99 oC (chọn). Nhiệt độ hơi bão hòa:

ts = 100 oC (chọn).

Nhiệt độ của màng nước ngưng:

𝑡𝑚 = (𝑡𝑠+ 𝑡𝑤)/2

𝑡𝑚 = (100 + 99)/2 = 99.5°𝐶

Tra bảng thông số vật lí của nước trên đường bão hòa tại tm = 99,5oC Ta được :

p = 958,5 kg/m^3 λ = 0,683 W/mK v = 0,296.10-6 m2

Nhiệt ẩn hóa tra theo hơi bão hòa ts = 100 oC là r = 2256,8 kJ/kg (bảng nước và hơi nước bảo hòa theo nhiệt độ).

 Xác định đường kính tương đương của hộp :  c b h dtđ  2.  2. (m) Trong đó: h là chiều cao hộp hấp. h = 0,1 m b là chiều rộng hộp hấp. b = 0,5 m c là cạnh nghiên hộp hấp. c = 0,288 m

Thế số vào công thức, ta được : dtđ =2𝑥0.1+0.5+2.0.288

32

 Xem nồi hấp như ống nằm ngang với đường kính là 𝑑𝑡đ = 0.4 (m) thì hệ số tỏa nhiệt 𝛼1 được xác định theo công thức sau :

𝛼1 = 0.72√ 𝜌. 𝑔. 𝑟. 𝜆 3 𝑣. đ(𝑡𝑠− 𝑡𝑤) 4 𝛼1 = 0.72√958,5 . 9,81 . 2256800 . 0,683 3 0,296. 10−6. 0.4. (100 − 90) 4 = 6259

Nhiệt lượng do hơi cấp truyền qua nồi hấp.

𝑞 = 𝛼1. (𝑡𝑠− 𝑡𝑤)

𝑞 = 6259. (100 − 99) = 6259 W/𝑚2

Trong đó:

α1 là hệ số tỏa nhiệt. ts là nhiệt độ hơi bảo hòa.

tw là nhiệt độ vách thành trong hộp.

 Xác định hệ số tỏa nhiệt từ vách nồi hấp đến môi trường xunh quanh.

𝛼2 = 𝑞

𝑡𝑤2− 𝑡𝑓

𝛼2 = 6259

95−25 = 89 W/𝑚2.K Trong đó:

𝑡𝑤2: Nhiệt độ thành ngoài của nồi hấp.

𝑡𝑓: Nhiệt độ môi trường bênh ngoài nồi hấp.  Xác định hệ số truyền nhiệt k. Lớp cách nhiệt thành nồi hấp: Vật liệu SUS 304 Chiều dày δ1=1,5 mm Hệ số dẫn nhiệt λ1= 47,0 W/m.K 𝑘 = 1 1 𝛼1+ 𝛿1 𝜆1+ 1 𝛼2 = 87 W/𝑚2.K  Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt.

33

Trong đó:

L1 là chiều dài nồi hấp thứ nhất.

L1 = 0.6 m

L2 là chiều dài nồ hấp thứ hai.

L2= 3 m

L1+L2 = 3,6 (m)

F = (2.0,1 + 2.0,288 + 0.5).3,6 + 4.3,14.0,42 = 6,6 (𝑚2)  Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh.

𝑄𝑚𝑡 = 𝑘 . 𝐹. (𝑡𝑠− 𝑡𝑓)

𝑄𝑚𝑡 = 87.6,6. (100 − 25) = 43065 (W)

k là hệ số truyền nhiệt. ts là nhiệt độ hơi bảo hòa.

𝑡𝑓 là nhiệt độ môi trường bênh ngoài nồi hấp.  Xác định nhiệt lượng có ích.

𝑄𝑐𝑖 = 𝐺𝑏. 𝐶𝑏(𝑡𝑏1− 𝑡𝑏0) (W) Trong đó:

𝐺𝑏(kg/s) - Lưu lượng khối lượng bột:

Gb = 1000.0.1.1,7

3600 = 0,047 kg/s Nhiệt dung riêng của bột:

𝐶𝑏 = 3652 J/kg.K Nhiệt độ hấp chín bột:

𝑡𝑏1 = 100 ℃

Nhiệt độ đầu vào của bột:

𝑡𝑏0 = 25 ℃ Thay số ta có :

34

 Xác định lượng hơi nước tiêu hao trong một giờ. Từ phương trình cân bằng nhiệt:

𝑄𝑐𝑏 = 𝑄𝑐𝑖+ 𝑄𝑚𝑡 = 𝐺ℎ. 𝑟 (W) Trong đó:

r: Nhiệt ẩn hóa của hơi bảo hòa khô ở 100𝑜

r = 2257 (KJ/Kg) => 𝐺ℎ =𝑄𝑐𝑖+𝑄𝑚𝑡

𝑟 = [12873+43065

2257.1000 ] . 3600 = 89,2 (Kg/h) Giả sử hiệu suất sử dụng nhiệt của thiết bị hấp là 80%, khi đó:

𝐺ℎ =89,2

0.8 = 111,5 (Kg/h)

Một phần của tài liệu Tính toán, thiết kế và chế tạo hệ thống tráng bánh tráng tự động (Trang 46 - 49)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(78 trang)