Учебно-методическое пособие для студентов специальности 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции» icon

Учебно-методическое пособие для студентов специальности 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»



Смотрите также:
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   25
^

11.2. Расчет на жесткость


Расчет на жесткость проводят для ограничения упругих деформаций.

Обеспечение необходимой жесткости детали достигается при соблюдении условий:

, (11.5)

где l, [l] - перемещение расчетное и допустимое, м;

δ, [δ] – прогиб расчетный и допустимый, м;

ψ, [ψ] – угол поворота сечения при изгибе расчетный и допустимый, град;

φ, [φ] – угол закручивания расчетный и допустимый, град.

Иногда для обеспечения заданной жесткости увеличивают коэффициент запаса прочности и ограничиваются прочностным расчетом.
^

11.3. Расчет на износоустойчивость


Выбирают размеры контактирующих поверхностей, при которых соблюдается условие:

σК ≤[σ] , (11.6)

σК, [σ] – удельное расчетное давление (напряжение) на трущиеся поверхности и допустимое (определенное экспериментально контактное напряжение, Па).

При расчете на виброустойчивость проверяют условия отсутствия резонанса при длительном режиме работы:

λС ≠λВ, (11.7)

где λС, λВ – частота колебаний конструкции собственная и вынужденная, Гц.

При тепловом расчете определяют температуру нагрева (охлаждения) деталей и выбирают способы обеспечения условия:

t≤[t] , (11.8)


где t, [t] – средняя расчетная и допустимая температура детали, ºС.

Расчетную температуру детали t определяют из условия теплового баланса:

QПРQОТ=QH , (11.9)

где QПР – количество теплоты, поступающей на нагрев детали, Дж;

QОТ – количество теплоты, отводимой от детали, Дж;

QН – количество теплоты, аккумулируемое (накапливаемое) деталью, Дж.
^

12. ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ


Цель теплотехнических расчетов - определить расход пара на теплотехнические нужды, горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию; построить график расхода пара по часам в сутки; подобрать паровой котел по часовому максимальному расходу пара.

Расход пара (qП, кг/ ч) на технические нужда для каждого аппарата определяют по формуле:

, (12.1)

где QM - производительность аппарата, кг/ч;

СП - теплоемкость продукта, кДж/(кг∙К);

tK, tH – конечная и начальная температуры обрабатываемого продукта, °С;

hП, hК - энтальпия водяного пара и конденсата, соответственно, кДж/кг;

η – коэффициент использования тепла.

Расход пара на горячее водоснабжение определяют по количеству горячей воды, необходимой на мойку технологического оборудования, лабораторные и санитарно-бытовые нужды.

Зная потребное количество горячей воды, рассчитывают расход пара на подогрев воды в теплоподготовительной установке. Расход горячей воды на мойку оборудования принимают из норм (табл. 12.1); на лабораторные нужды 1-2% от потребности воды на мойку технологического оборудования; на санитарно-бытовые нужды 20…30% от общей потребности горячей воды на мойку оборудования и лабораторные нужды.

Таблица 12.1– Расход горячей воды на мойку

Оборудование

Расход горячей воды на мойку единицу оборудования, л

Баки, ванны

100…150

Сепараторы

100…300

Ванны ВДП

300

Пастеризаторы трубчатые

200

Сливкосозревательные ванны

120

Маслоизготовители

300…600

Линии для производства масла

600…800

Сыродельные ванны

200…300

Вакуум-аппараты

500…1500

Машины для розлива молока в бутылки

200

Творогоизготовители

300

Ванны для сквашивания молока

100…150

Машины для расфасовки сгущенного молока

200

Насосы

20

Расход пара на подогрев воды определяют по формуле (12.1.).

Коэффициент использования тепла в установке равен 0,95, температуру горячей воды (tГ) принимают равной 95°С.

Расход пара, (qПО, кг/ч) на отопление определяют по формуле:

, (12.2)

где QО – расход тепла на отопление, Вт;

η – коэффициент использования тепла (0,95…0,98).

Расход пара (qПВ, кг/ч) на вентиляцию (подогрев воздуха в калорифере) определяют по формуле:

, (12.3)

где QВ – расход тепла на вентиляцию, Вт;

η – коэффициент использования тепла (0,9).

На основании графика организации технологических процессов или графика работы машин и аппаратов и расхода пара составляют таблицу часового пара на технологические нужды (суммарно по операциям технологического процесса), горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию и определяют моментальный часовой расход пара. Котельные, агрегаты выбирают по паропроизводительности (кг/ч) с учетом максимального часового расхода пара. Расчет и подбор теплоподготовительной установки осуществляют по поверхности нагрева. Поверхность нагрева (F, м2) определяют по формуле:

, (12.4)

где G – массовый расход вода, л/с;

tГ, tХ – температура горячей, холодной воды, °С;

k – коэффициент теплопередачи (2200…3500) Вт/(м2∙К).

, (12.5)

где tП – температура теплоносителя, °С;

tГ – температура горячей воды, °C.
^

13. РАСЧЕТ СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ, ВЕНТИЛЯЦИИ, ВОДОСНАБЖЕНИЯ И КАНАЛИЗАЦИИ

13.1. Отопление


Система отопления включает источник тепловой энергии (генератор), нагревательные приборы, трубопроводы или каналы, соединяющие генератор с нагревательными приборами.

Расчет отопления сводится к определению теплопритоков, которые необходимо ввести в помещение, и подбору нагревательных приборов. Вначале определяют теплопотери здания (QТП, Вт) по формуле:

QТП=qУТV∙(tВtН) , (13.1)

где qУТ – удельная тепловая характеристика, Вт/(м3∙К);

V - объем здания, м3;

tВ, tН – внутренняя и наружная температуры, °С.

Значение удельной тепловой характеристики для зданий зависит, в основном, от их объема:

V , м3 qУТ , Вт/(м3∙К)

до 5000 0,4

до 10000 0,35

свыше 10000 0,34

Расчетная внутренняя температура воздуха в цехе может быть принята 18…20°С. Наружная температура воздуха принимается согласно данному региону, страны.

Затем определяют тепловыделения (Вт) от рабочего технологического оборудования и пребывания людей:

от электродвигателей (Q1, Вт)

Q1=1000∙NЭ , (13.2)

где NЭ – мощность установленных электродвигателей, кВт.

от пребывания людей

Q2 =230∙n, (13.3)

где n – число работающих;

230 - тепло выделение одним работающим при умеренной физической работе, Вт

от машин и аппаратов

Q3=3…5% от количества тепла, приходящего в машину или аппарат с теплоносителем, QТ (пар, горячая вода)

QT=MC∙(tKtH) , (13.4)

Затем определяют общие тепловыделения

ΣQ=Q1+Q2+Q3, (13.5)

Количество тепла, которое необходимо ввести в помещение для поддержания заданной внутренней температуры, определяется разностью между теплопотерями здания и тепловыделениями от работающего технологического оборудования и пребывания людей:

QP=QTП– ΣQ, (13.6)

После этого определяют поверхность нагревательных приборов и число секций в них. В качестве нагревательных приборов могут использоваться отопительные радиаторы M-I40.

Поверхность нагрева радиаторов (F, м2) определяют по формуле

, (13.7)

где k – коэффициент тепло-передачи радиатора, Вт/ (м2∙К) (9,76 Вт/ (м2∙К)

tП – температура теплоносителя, ºC;

tВ – температура воздуха, °С.

Температуру теплоносителя определяют как среднюю между температурой воды, входящей в нагревательный прибор и выходящей из него.

Температуру выходящей воды принимают на 15-20°С ниже исходной.

Число секций в нагревательном приборе определяется:

, (13.8)

где f – поверхность нагрев отдельной секции радиатора (для М-140, f=0,254 м2)




страница17/25
Дата конвертации24.10.2013
Размер1,9 Mb.
ТипУчебно-методическое пособие
1   ...   13   14   15   16   17   18   19   20   ...   25
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы