4.3 Определение площади поверхности теплообмена в тепловом аппарате.

Конструктивный расчет теплового аппарата предполагает определение поверхности, обеспечивающей передачу требуемого количества теплоты в заданное время. Величина поверхности теплообмена определяется интенсивно­стью теплопередачи, зависящей от механизма передачи теплоты теплопровод­ность, конвекция, излучение и их сочетание между собой). При конструктив­ном расчете определяются движущая сила процесса, т.е. средняя разность тем­ператур, коэффициенты теплоотдачи и конструктивные размеры аппарата. Кон­структивный расчет может оканчиваться выбором теплообменного аппарата по ГОСТам по рассчитанной величине поверхности теплообмена.

Потребная для теплового обмена площадь поверхности теплообмена определяется из уравнения теплопередачи.

Расчетная площадь поверхности теплообмена, см² для нестационарного (разогрева) и стационарного режимов работы аппаратов определяется соответ­ственно из выражений:

F = Q₁/Kt_ср; F = Q₁/Kt_ср; (4.29) (4.30)

Из полученных двух расчетных величин выбираем одна большая, которая принимается на площадь поверхности теплопередачи.

Следует также иметь ввиду, что формула справедлива для аппаратов, в которых обрабатываемый продукт не соприкасается с наружными стенками ап­парата (например, в пищеварочном котле). Если продукт соприкасается с на­ружной стенкой аппарата, то в числителе формул кроме полезно используемой теплоты следует учесть и потери теплоты в окружающую среду.

Коэффициент теплопередачи К является количественной расчетной вели­чиной и зависит от коэффициентов теплопередачи, термического сопротивле­ний стенки и загрязнений.

Для плоской стенки К определяется по формуле:

K = l/(l/a₁ + / = l/₂ = R_загр); (4.31)

где: a₁ - коэффициент теплоотдачи от горячего теплоносителя к стенке;

₂ - коэффициент теплоотдачи от стенке к холодному теплоносителю, Вт/(м²К);

 - толщина теплопередающей стенки аппарата, м;

 - коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/(м²К);

R_загр - термическое сопротивление, учитывающее загрязнение с обеих сторон стенки, (м²К)/Вт.

Рассмотренные основы теплового расчета аппаратов позволяют осущест­вить инженерные расчеты необходимого количества теплоносителя и площади поверхности теплообмена аппаратов различных типов с целью обеспечения проведения определенного технологического процесса, связанного с перено­сом, теплоты.

5. Схема газо-, паро- и электроснабжения предприятий общественного питания

5.1. Характеристика трубопроводов.

Трубопроводы служат для подвода к тепловым аппаратам рабочего тела (газа, пара, жидкого топлива, волы, воздуха или других теплоносителей) и для отвода конденсата.

Движение рабочего тела по трубам происходит от участков с высоким давлением к участкам с более низким давлением. На пути движения рабочее тело преодолевает сопротивление, которое слагается из линейных и местных сопротивлений.

Линейные сопротивления создаются из-за трения частиц рабочего тела о стенки труб и между собой. Местные сопротивления возникают в местах изме­нения скорости и направления движения рабочего тела в местах разделения или слияния их потоков.

Трубопроводы на предприятиях общественного питания выполняются из стальных труб, которые соединяются между собой посредством сварки или с помощью резьбовых и фланцевых соединений. Проводку труб в здании делают открытой. Трубы укладывают на некотором расстоянии от стен и крепят к сте­нам хомутами и крючьями. Для предохранения труб от коррозии их покрывают масляной краской. Для отключения аппаратов, изменения величины давления и расхода рабочего теле (газа, пара и т.д.), предохранение системы трубопрово­дов от повышенного давления на трубопроводах устанавливается арматура. По назначению она подразделяется на запорную, регулирующую и предохрани­тельную; по принципу действия - на приводную, приводимую в действие при­водом и самодействующую. Трубопроводы должны иметь минимальную длину, число поворотов и разъемных соединений для создания удобных условий экс­плуатации и ремонта.