Потери через крышку

Размеры крышки 188х188 мм (F_кр = 0,035344 м²)

0,5 (90+20) =55⁰С -

это определяющая температура воздуха вблизи крышки, по ней принимаем следующие величины:

а=2,71^.10^-3 м/с; v=18,97^.10^-4 м/с

=0,0291 Вт/м^. К

Pr = 0,696

 = =1/ (273+90-20) =0,0029

Gr =

(GrPr) = (3673,3^.0,696) = 2556,6

Nu=0,54 (2556,6) ^1/4=3,8

Вт/м².0С

С₀=5,67Вт (м^2. К⁴)

_л =

_л = Вт/м².0С

₀ =_к+_л= 0,588+4,047= 4,635 Дж/м².0С ∙ 3600= 16,686 кДж/м².0С

=кДж

Потери тепла через стенки оборудования при нестационарном режиме

Размеры фритюрницы 460х510х430

⁰С0,5 (40+20) =30⁰С

- это определяющая температура воздуха вблизи стенок, по ней принимаем следующие величины:

а=2,29^.10^-3 м/с; v=16^.10^-4 м/с

=0,0268 Вт/м^.0С

Pr=0,701

 =

Gr =

(GrPr) = (1726,54*0,69) =1191,31

Nu=0,54 (1191,31) ^1/4=3,17

Вт/м^2.0С

С₀=5,67Вт (м^2. К⁴)

_л =

_л =Вт/м^2.0С

₀ = _к + _л=3,32 Вт/м^2.0С=3,32∙3600=11,941 кДж/м^2.0С

=кДж

= 137,6 + 664= 801,6 кДж

Стационарный режим

При стационарном режиме потери тепла в окружающую среду определяется:

,

где - коэффициент теплоотдачи при стационарном режиме от поверхности в окружающую среду, кДж/м^{2 0}С;

- средняя температура поверхности ограждения при стационарном режиме, ⁰С; const для данной поверхности; принять равной температуре отдельных поверхностей к концу разогрева t_к;

 - продолжительность стационарного режима варки, час.

При определении коэффициента теплоотдачи конвекцией, определяющая средняя температура воздуха, соприкасающегося с ограждением, будет равна:

,

По значению критерия Nu при стационарном режиме определяется коэффициент теплоотдачи конвекцией

,

Коэффициент теплоотдачи лучеиспусканием _л определяется по формуле Стефана-Больцмана:

₀ = _к + _л=5,924 Вт/м^2.0С=5,924∙3600=21,33 кДж/м^2.0С

=

Определение расхода тепла на разогрев конструкции

Для выполнения расчета расхода тепла на разогрев конструкции последней ведется для нестационарного и стационарного режимов работы аппарата.

При нестационарном режиме расход тепла на разогрев конструкции фритюрницы определяется выражением:

,

где - тепло, расходуемое на нагревание металлических конструкций фритюрницы, кДж;

- тепло, расходуемое на нагревание изоляции фритюрницы, кДж;

,

где G_mi - масса i-го элемента металлической конструкции (крышка, чаша и т.п.), кг.

Для каждого элемента вес рассчитывается по формуле

,

где V_i - объем элемента i-ой конструкции, м³;

_i - плотность материала элемента конструкции, кг/м³;

c_mi - удельная теплоемкость материала конструкции, кДж/ (кг⁰С). T_mi - средняя конечная температура нагрева металлоконструкции котла, ⁰С.

t₀ - начальная температура металлоконструкции фритюрницы, ⁰С.

Конечную температуру по элементам конструкции можно принять:

• внутренняя поверхность фритюрницы - 170⁰С;

• крышка фритюрницы - 70⁰С;

• наружные стены - 55-60⁰С;

,

где G_и - вес изоляционной конструкции фритюрницы, кг;

- толщина изоляционного слоя, м, определяется по формуле

,

где _и - коэффициент теплопроводности изоляционного материала в зависимости от средней температуры изоляции;

q =α´₀ (t_{н. с}-t₀), Вт/м², - удельные тепловые потери поверхности

изолированной фритюрницы;

с_и - теплоемкость изоляции, кДж/ (кг⁰С).

t_и - средняя температура нагрева изоляции, ⁰С.

t_и = ,

где t_внутр - температура частей изоляции, касающихся жарочной емкости;

t_{н. с} - температура частей изоляции, касающихся наружных стен,⁰С

t₀ - начальная температура изоляции, равная температуре окружающей среды, ⁰С.