Котел пищеварочный электрический

Найдем высоту варочного сосуда по формуле:

0.743*0.08=0.594 м

Высота заполнения варочного сосуда определяется по формуле:

Hвн= 0,82 (0,8+0,5*0,05)*0,743=0,503 м

Определяем размеры наружного котла, задавшись предварител

ьно его диаметром, который должен быть больше диаметра варочного сосуда на 0,1 это необходимо ля того, чтобы между варочным сосудом и наружным котлом образовалось пространство, представляющее собой рубашку для промежуточного теплоносителя.

Варочный сосуд выполнен из листовой нержавеющей стали толщиной SBH= 2мм = 0,002м; наружный котел выполнен из углеродистой стали толщиной SH= Змм = 0,003м, зазор между стенками варочного сосуда и наружного котла равен Spy6 = 0,05 м.

Диаметр наружного котла Dнвычисляем по формуле:

DH=Dвн +2*( Sруб + Sвн +Sн ) = 0,743+2*( 0,005+0,002+0,003) = 0,853 м

Высота выпуклости наружного котла h равна:

Hн =Dн * Кi = 0.853*0.05 = 0.043 м

Устанавливаем толщину изоляции стенок наружного котла, для чего предварительно определяем удельные потери тепла изолированным котлом q коэффициент теплоотдачи а от наружной поверхности котла воздуху для плоской стенки, температуру стенки наружного котла принимаем равной температуре пара (при избыточном давлении 0,4 атм - 140 кПа, ts109,3°С), температуру изолируемой стенки tkk = 60°С, так как температура на поверхности котла не должна превышать 60°С.

где t в- температура воздуха в помещении, t воз= 20°С.

а = 9,1 А + 0,07 * (60 - 20) = 12,54 (Вт./(м2°С))

а=12,54 * (60 - 20) = 501,6 (Вт/м2)

Теплоизоляционный материал — альфоль, гофрированная, ее коэффициент теплопроводности λ находим по таблице, он определяется по следующей формуле:

λ= 0,059 + 0,00026 * (ср, (Вт/(м2 °С))

tср= 0,5 * 109,3 + 60 = 87,7 °С

λ = 0,059 + 0,00026 * 84,7 = 0,081 Вт/(м2 °С)

Толщина изоляции Dк определяется по выражению: диаметр защитного кожух будет равен:

0,5 мм = 0,0005 м толщина листа кожуха, выполненного из листовой углеводородистой стали, покрытой светлой малью.

D =0.853+2*(0.008+0.0005)= 0.87 м

Учитывая, что для удобства обслуживания общая высота котла не должна превышать НобЩ <1,2 м, и принимая высоту сферической крышки Икр = Ьвн= 0,037м, определяем высоту постамента Нпост

Нпост = 1,2 – hвн – hн – hкр = 1,2-0,594-0,043-0,037 = 0,526 м

4.2 Теплотехнический расчет

Расчет теплового баланса котла

Расчет теплового баланса котла на электрообогреве соответственно для нестандартного и стационарного режимов работы производится по формуле:

где- полезно используемое тепло, Дж;

-потери тепла в окружающую среду, Дж;

-потери тепла на разогрев конструкций, Дж.

Полезно используемое тепло определяется для нестационарного, а условно полезно используемое тепло для стационарных режимов работы соответственно по выражениям:

Q1 = WC ( tkвод – tнвод ) + W * r

Qיּ1 = ΔWיּ * r

где W - максимальное количество воды в варочном сосуде при принятом коэффициенте заполнения г| зал = 0,82, кг;

С - теплоемкость воды, (Дж/(кг°С)), С = 4187 Дж/(кг °С)

( tн tk - соответственно начальная и конечная температура воды, °С; количество испарившейся воды, при нестационарном режиме работы котла

r - теплота теплообразования, кДж/кг.

Потери тепла ограждениями котла в окружающую среду рассчитываются для нестационарного и стационарного режимов работы по формуле:

где- коэффициент теплоотдачи, Вт/(м" °С);

-площадь >го элемента поверхности аппарата, м2

-температура ^-го элемента поверхности аппарата, С;

т - время работы аппарата, с.

Потери тепла дном котла незначительны, и ими можно пренебречь.

Потери на разогрев конструкции рассчитывают по формуле:

где - масса ] -го элемента аппарата,

- теплоемкость ^-го элемента аппарата, Дж/(кг °С); - конечная и начальная температура соответственно >го аппарата, °С

Полезно используемое тепло при расчете пищеварочных котлов определяется из условий нагревания и кипения воды. Полезно используемое определяется для стационарного, а условно используемое тепло для стационарного режимов работы соответственно по выражениям:

Q1 = WC ( tkвод – tнвод ) + W * r

Qj= ΔW * r

Где pвоз плотность воды, pвоз ~ 1 кг/д3, при температуре t водн = 20 °С; t водк - температура кипения, t водк = 100 °С

- для стационарного режима,- для нестационарного;

г= 2257,5 кДж/кг - теплота парообразования.

= 205 * 4187 * (100 - 20) = 68,67 * 106 Дж;

= 2,05 * 2257,2 = 4,63 * 106 Дж

Потери тепла ограждениями котла в окружающую среду определяются нестационарного и стационарного режимов по формуле:

Поверхность стенок кожуха котла определяется как боковая поверхность цилиндра по выражению:

 Скачать реферат