Иссиқлик алмашиниш қурилмасининг ҳисоби Технологик ҳисоб

Иссиқлик алмашиниш қурилмасининг ҳисоби
Технологик ҳисоб

Берилган:

маҳсулот – сут
унумдорлиги - 11,8 т/соат
сутнинг ҳарорати t_б = 65⁰C, t_o = 33⁰C,
сувнинг ҳарорати t_б = 17⁰C, t_o = 38⁰C,


Ечиш:
Сув буғининг конденсацияланиш харорати t_кон=124⁰С (LVII жадвал).
Ҳароратлар схемасини тузамиз:

65 - 33
38 - 17_____

∆t_кат = 27⁰C ∆t_кич = 16⁰C

Ҳароратлар ўртача фарқи:

(1)

Сутнинг ўртача ҳарорати:

t₂ = (t_б + t_О )/2 = (65+33)/2 = 49⁰C

Сувнинг ўртача ҳарорати

t_С = (t_б + t_О )/2 = (17+38)/2 = 27,5⁰C

Сутнинг сарфини аниқлаймиз:

11,8 т/соатни СИ бирликлар системасига айлантирамиз.
_{ } кг/с
(2)
_{ } м³/с

бу ерда, – 50⁰C даги сутнинг зичлиги (IV–жадвал).

Сутнинг иситиш учун иссиқлик сарфи:

Q = G₂ • C₂ (t₂ - t₁) (3)

Q = 6,86 • 2849 • (65 - 35) = 586324 Вт

бу ерда, – сутнинг солиштирма иссиқлик сиғими (XI- расм).

Сувнинг сарфини аниқлаймиз:



кг/с


кг/с
Қурилманинг иссиқлик юзасини максимал тахминий қийматини аниқлаймиз. Жадвал 4.8 бўйича иссиқлик узатиш коэффициенти қийматини оламиз. K=120-340
У ҳолда
(5)



Сут учун оқимнинг ҳаракат режимини (Рейнольдс критерияси) аниқлаймиз.
(6)
бу ерда, d - трубанинг диаметри, 25х2 мм деб оламиз.
- оқимнинг тезлиги, м/с; = 1,3·10^–3 – сутнинг 50⁰C даги динамик қовушқоқлик коэффициенти (V-расм).
Сутнинг тезлиги қуйидаги формуладан топилади:
(7)

У ҳолда оқимнинг ҳаракат режими:

Демак, оқимнинг ҳаракати турбулент режим экан.
Сутнинг 50⁰С даги Прандтл критерийси:
(8)

бу ерда, - 50⁰ С даги сутнинг иссиқлик ўтказиш
коэффициенти.
Сут учун Нуссельт критерийсини аниқлаймиз.
Турбулент режим учун Nu критерийси қуйидаги формуладан топилади:
(9)

бу ерда,
Е_е= 1 - коэффициент Re га боғлиқ (6.3-жадвал)
Сув учун оқимнинг ҳаракат режимини (Рейнольдс критерияси) аниқлаймиз.
(6)
бу ерда, d - трубанинг диаметри, 25х2 мм деб оламиз.
- оқимнинг тезлиги, м/с; = 1,0·10^–3 – сувнинг 22,5⁰C даги динамик қовушқоқлик коэффициенти (V-расм).
Сувнинг тезлиги қуйидаги формуладан топилади:
(7)

У ҳолда оқимнинг ҳаракат режими:

Демак, оқимнинг ҳаракати турбулент режим экан.
Сувнинг 22,5⁰С даги Прандтл критерийси:
(8)

бу ерда, - 22,5⁰С даги сувнинг иссиқлик ўтказиш коэффициенти.
Сут учун Нуссельт критерийсини аниқлаймиз.
Турбулент режим учун Nu критерийси қуйидаги формуладан топилади:
(9)

Иссиқлик узатиш коэффициентини аниқлаш:

(10)
бу ерда, - сув буғининг иссиқлик бериш коэффиценти,
– сутнинг иссиқлик бериш коэффициенти,


– деворнинг термик қаршилиги,

Иссиқлик бериш коэффицентини аниқлаш:

Сутнинг иссиқлик бериш коэффициентини қуйидаги формуладан топилади:
(11)

Сувнинг иссиқлик бериш коэффициенти қуйидаги формуладан топилади:
(12)

Деворнинг термик қаршилиги:

(13)
бу ерда, – сув буғи томонидан деворнинг ифлосланиши
– сут томонидан деворнинг ифлосланиши
– пўлатнинг иссиқлик ўтказиш коэффициенти
0,002 м – трубанинг емирилиши

Иссиқлик узатиш коэффициенти қуйидагига тенг бўлади:

Иссиқлик алмашиниш қурилмасининг ҳисобий иссиқлик алмашиниш юзаси қуйидагига тенг бўлади;

Иситиш юзасининг (F=47,4 м²) қийматига кўра, иситкичнинг диаметри 600 мм, трубалар сони 206 ва труба узунлиги L=3 м, трубанинг диаметри 25х2 мм бўлган бир йўлли ғилофсимон иссиқлик алмашиниш қурилмасини танлаб оламиз.