Тепловой расчет автоклава

3.1.3 Тепловой расчет автоклава

Тепловой расчет автоклава АВ-2 приведен в примере стерилизации консервов жестебанка №3.

- температура продукта в банках до стерилизации t₃ = 60^оС

- температура продукта в банках после стерилизации t₃ = 40^оС

- охлажденной водыt₃ = 18^оС

- давление пара до дросселирующего устройства его сухости х = 0,950,4 МПа

- формула стерилизации

- количество банок №3 в автоклаве – 2282 шт.

А. Первый период работы автоклава

1. Тепло, расходуемое на нагрев автоклава

Q = G₁C₁ (t₂ + t₁) = 1032 ∙ 0,482 (120-35) = 42281 кДж,

где G₁ - масса автоклава, 1032 кг.

C₁ – удельная теплоемкость стали 0,482 кДж/кг ∙К

t₂ - начальная температура автоклава после стерилизации 35^оС

t₁ - температура стерилизации; 120^оС

2.  Тепло на нагрев сеток:

Q = G₂C₁ (t₂ + t₁) = 2 ∙ 50 ∙ 0,482 (120-25) = 4580 кДж,

Где G₂ - масса сеток; кг, масса одной сетки 50 т

t₂ - температура сетки приравнена к температуре воздуха и принята равной 25^оС

3. Тепло, на нагрев банок

Q₃ = G₃C₁ (t₂ + t₃) = 98,1 ∙ 0,482 (120-60) = 2837 кДж,

где G₁ - удельная теплоемкость сетки 0,482 к Дж/кг К,

C₃ – масса банок 2282 ∙ 0,043 = 98,1 кг

t₂ - начальная температура банок, принимается равной температуре продукта 60^оС

t₁ - температура стерилизации; 120^оС

4. Расход тепла на нагрев продукта

Q₄ = G₄C₄ (t₃ + t_н) = 571 ∙ 0,356 (120-60) = 121966 кДж,

C₄ – масса продукта 2282 ∙ 0,25 = 571 кг

5. Потери тепла в окружающую среду:

Q₅ = F_АВТ ∙ τ₂ ∙ α₀ ∙(t_ст + t_возд) ∙ 0,001 = 6,5 ∙ 900 ∙ 10,66 ∙ (38,75-25) ∙0,001 =

= 857 кДж

где: F_АВТ - поверхность автоклава 6,5 м₂

τ₂ - продолжительность подогрева 900 с.

t_ст - температура наружней стенки автоклава

 (с учетом изоляции)

α₀ = 10,66 Вт/м²к

α₀ = 9,7 + 0,07 ∙(t_ст + t_возд) = 9,7 + 0,07 (38,75-25) = 10,66 Вт/м²∙к

t_возд – температура воздуха в цехе, 25^оС

α₀ – суммарный коэффициент теплоотдачи

6.  Общий расход тепла

Q_общ = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ + Q₅ = 42281 + 4580 + 2837 + 121966 + 857 = 172521 кДж

7.  Расход пара во время первого этапа автоклава

i - удельное теплосодержание пара до редуктора при давлении 0,4 Мпа и степени сухости х = 0,95 равно 2672 кДж/кг.

i _К- удельная энтальная конденсата при стерилизации консервов в воде

502 кДж/кг

8.  Часовой расход пара в первый период работы автоклава

Б. Второй период работы автоклава

9.  При втором периоде работы автоклава тепловая энергия расходуется только на компенсацию потерь тепла в окружающую среду: это количество тепла определяется по следующей формуле:

Q₆ = F_АВТ ∙ τ₃ ∙ α₁ ∙(t_ст + t_возд) ∙ 0,001

τ₂ - продолжительность собственно стерилизации, 3600 сек.

t_ст - температура наружней стенки автоклава с учетом изоляции

 (с учетом изоляции)

α₁ - суммарный коэффициент теплоотдачи, 12,15 Вт/м²к

α₁ = 9,7 + 0,07 ∙(60 + 25) = 12,15 Вт/м²∙к

t_возд – температура воздуха в цехе, 25^оС

α₀ – суммарный коэффициент теплоотдачи

График работы автоклавного парка

Δτ = 25 мин.

Расход воды на охлаждение консервов

t₀ – начальная температура воздуха в цехе, 18^оС

t_с – температура стеилизации, 120^оС

t_к – конечная температура продукта, 40^оС

t'_к = t_r – 5^оС = 35^оС

G' – масса автоклава, сеток, банок, конденсата = 1315 кг.

С_пр – приведенная удельная теплоемкость

Q₆ = 0,001 ∙6,5 ∙ 12,15 ∙ (60-25) = 9950

10.  Расход пара за второй период работы автоклава:

i_к = i"_к – удельная энтальная конденсата, 502 кДж/кг

Часовой расход пара

11.  Общий расход пара за один цикл работы автоклава:

D = D₁ + D₂ = 80 + 4,6 = 84,6 кг

12. Общий часовой расход пара:

D_rобщ = D'₁ + D'₂ = 320 + 4,6 = 324,6 кг

12.  Расход пара в смену 17 циклов

13.  84,6 ∙ 17 = 1438,2 кг смену

83 – число банок в минуту

2282 – число банок в автоклаве

14. Среднечасовой расход пара

D_ср.час = D'₁ + 2D'₂ = 329 кг/час (см. график)

3.1.4 Тепловой расчет бланширователя Н2-ИТА-206

Абсолютное давление греющего пара 0,6 МПа.

В бланширователе тепло расходуется на нагрев тары, рыбы в банках, транспортных устройств и потери тепла в окружающую среду.

1. Определяем расход тепла на нагрев тары

Q₁ = 217,8 ∙ 0,482 (100 – 15) = 8923 кДж/г.

2. Определяем расход тепла на нагрев рыбы до температуры 100^оС

Q₂ = 1022,6 ∙ 3,6 (100-15) = 312916 кДж/г

3. Определяем расход тепла на нагрев транспортных устройств

Q₃ = 1920 ∙ 0,482 (100 – 15) = 78662 кДж

Где – 1920 масса транспортных устройств проходящих в бланширователе в течении часа, кг/час.

Эта величина определяется по формуле

G = 60 qV = 60 ∙ 20 ∙ 1,6 = 1920 кг/ч

Где q – масса 1 метра транспортного устройства, 20 кг

V – скорость цепного конвейера (V = 1,6)

4. Определяем расход тепла в окружающую среду

Q₄ = F ∙ α ∙ 0,001∙(t_ст - t_возд) ∙ 3,6 = 25 ∙11,8 ∙ 0,001 ∙(50-20) = 2 кДж

α – суммарный коэффициент теплоотдачи от стенки агрегата к воздуху, Вт/(м² ∙к)

α – 9,74 + 0,07 (50 – 20) = 11,8 Вт/(м² ∙к)

t_ст – температура стенки (t_ст = 50^оС)

t_возд - температура воздуха (t_возд = 20^оС)

5. Общий коэффициент тепла

Q_общ = Q₁ + Q₂ + Q₃ + Q₄ = 8923 + 312916 + 78662 +32 = 400533 кДж

6. Часовой расход пара

где 2757 – энтальная пара при абсолютном давлении

пара 0,6 МПа и степени сухости = 1

417,5 – энтальная конденсата

(пар конденсируется при атмосферном давлении)

Похожие работы

Проектирование промышленного здания

Скачать

70933

10

0

... внутренние самонесущие стены, опирающиеся на перекры­тия и разделяющие пространство этажа здания на отдельные помещения. Полы. Основанием под полы в одноэтажных промышленных зданиях служит грунт, исключающий неравномерную осадку пола и обладающий достаточной прочностью. С грунта снимается растительный слой. Конструкция химически стойкого пола включает следующие элементы: бетонное основание (по ...

География промышленного рыболовства

Скачать

170201

0

6

... самих судов, так и служащих плавсостава. Соответствующие инструкции и нормы МОМП разработала в сотрудничестве с ФАО и МОТ. Глава 2. География мирового рыболовства   2.1. Сравнительная характеристика рыболовных флотов стран мира В большинстве стран в настоящее время развито, промышленное рыболовство. В этой отрасли хозяйства занято более 7 млн. рыбаков, а флот насчитывает свыше 2 млн. ...

Хозяйство Калининградской области

Скачать

85025

6

0

... , основная часть работников концентрировалась в отраслях производственной сферы, относительно слабо была развита сфера обслуживания (табл. 2.2.1). Таблица 2.2.1 Динамика структуры занятых в народном хозяйстве Калининградской области в 1965-1995 гг., % к итогу Отрасль 1965 1975 1985 1990 1995 Промышленность 32,5 32,2 31,1 31,1 22,8 Сельское и лесное хозяйство 20,2 15,6 ...

Перспективы внедрения НАССР в рыбоконсервной отрасли Дальнего Востока

Скачать

58221

7

6

... , причем как финансовым, так и производственным. Так, все производственные операции характеризуются определенными необходимыми временными и материальными затратами. Таким образом, при внедрении плана НАССР важно учитывать существующие условия и ограничения. Если производственный персонал не располагает достаточно свободным временем, необходимо распланировать рационально использование времени и ...