Calculul Termic Pentru Sucul de Tomate
-
Upload
avon-vlad-gabriela -
Category
Documents
-
view
214 -
download
0
Transcript of Calculul Termic Pentru Sucul de Tomate
-
8/16/2019 Calculul Termic Pentru Sucul de Tomate
1/6
Calculul fluxurilor intrate şi ieşite din SC pentru fiecare zonă
Zona I
Øintrat1 = S·c1·t1, W
Øintrat2 = S·c3·t3, W
Øieşit1 = S·c2·t2, W
Øieşit2 = S·c4·t4, W
Zona II
Øintrat1 = S·c2·t2, W
Øintrat2 = Ac·ca1·ta1, W
Øieşit1 = S·c3·t3, W
Øieşit2 = Ac·ca2·ta2, W
2.3. Calcul termic
2.3.1. Calculul coeficienţilor de transfer termic de căldură pe zone şi determinarea
ariei suprafeţei de transfer de căldură pe zone şi a numărului de plăci pe zone
Caracteristicile plăcii de tip Ahlborn:
Lungime = 800 mm
Lăţime = 300 mm
Grosime = 1,2 mm
Aria suprafeţei de transfer termic f = 0,21 m2
Distanţa dintre plăci = 4,2 mm
Aria secţiunii de curgere S = 113 · 10-5 m2
Diametrul echivalent de= 8,4 mm
λOT = 17,5 W/(m2·K)
-
8/16/2019 Calculul Termic Pentru Sucul de Tomate
2/6
Se cunosc valorile următorilor coeficienți: c = 0,0645, m= 0,78, n = 0,46, Ɛ= 1
Zona I Zona de preîncălzire
a) Calculul pentru sucul de tomate nepasteurizat
Se va citi valorea vâscozităţii dinamice (ɳ, Pa·s) pentru sucul de tomate
nepasteurizat la temperatura tmed =+
, °C.
Se vor calcula:
ρ1 = 1593-0,56·T-4,2·u, kg/m3
T =273 + tmed, K
cp1= 461+3·T+34,4·u-0,02·T ·u, J/(kg · K)
λ1 = 0,564+0,0008·T-0,0045·u, W/m·K
Calculul numărului de canale: m1 =
∙∙, canale
w – reprezintă viteza cu care circulă sucul prin schimbătorul de căldură cu plăci,
m/s. Se impune w = 0,2 m/s
Recalcularea vitezei wr1=
∙∙ m/s
Calculul criteriului Reynolds: Re = ∙∙ɳ
Calculul criteriului Prandtl: Pr =∙ɳ
Calculul criteriului Nusselt: Nu = c·Rem·Pr n·Ɛ
Calculul coeficientului parțial de transfer termic, α1: α1 =∙
, W/m2·K
b) Calculul pentru sucul de tomate pasteurizat
Calculul numărului de canale: m2 = ∙∙
, canale
Se vor citi valorile vâscozităţii dinamice (ɳ, Pa·s) a sucului de tomate în
funcţie de tmed =+
, °C
Se vor calcula:
ρ2 = 1593-0,56·T-4,2·u, kg/m3
T =273 + tmed, K
cp2= 461+3·T+34,4·u-0,02·T ·u, J/(kg · K)
λ2 = 0,564+0,0008·T-0,0045·u, W/m·K
-
8/16/2019 Calculul Termic Pentru Sucul de Tomate
3/6
w – reprezintă viteza cu care circulă sucul prin schimbătorul de căldură cu plăci,
m/s. Se impune w = 0,2 m/s
Recalcularea vitezei wr2=
∙∙ m/s
Calculul criteriului Reynolds: Re =∙∙
ɳ
Calculul criteriului Prandtl: Pr =∙ɳ
Calculul criteriului Nusselt: Nu = c·Rem·Pr n·Ɛ
Calculul coeficientului parțial de transfer termic, α2: α2 =∙
, W/m
2·K
Calculul coeficientului total de transfer termic de căldură k : k =
+
+
, W/m2·K
Calculul fluxului termic transmis: Øtr = S·(c3·t3- c4·t4), W
T =273 + tmed, K
Se vor calcula c3 şi c4 în funcíe de t3 şi t4
cp= 461+3·T+34,4·u-0,02·T ·u, J/(kg · K)
Trasarea diagramei termicet, °C
Δtmax = t3-t2
t3 Δtmin = t4-t1
t4 < Δt med =
, °C
t2
> Δt med =
−
, °C
t1
A, m2
Calculul suprafeței de transfer termic de căldură
Øtr = k·A· Δt med, W
Se va afla A, m2
-
8/16/2019 Calculul Termic Pentru Sucul de Tomate
4/6
Calculul numărului de plăci și aranjamente
n =
plăci
i1=
2∙1
aranjamente
i2=
2∙2 aranjamente
formula de aranjare =1∙1
2∙2
Zona II Zona de pasteurizare
a) Calculul pentru sucul de tomate pasteurizat
Se vor citi valorile vâscozităţii dinamice (ɳ, Pa·s) a sucului de tomate în
funcţie de tmed =+
, °C
Se vor calcula:
ρ1 = 1593-0,56·T-4,2·u, kg/m3
T =273 + tmed, K
cp1= 461+3·T+34,4·u-0,02·T ·u, J/(kg · K)
λ1 = 0,564+0,0008·T-0,0045·u, W/m·K
Calculul numărului de canale: m1 =
∙∙, canale
w – reprezintă viteza cu care circulă sucul prin schimbătorul de căldură cu plăci,
m/s. Se impune w = 0,2 m/s
Recalcularea vitezei wr2=
∙∙ m/s
Calculul criteriului Reynolds: Re =∙∙
ɳ
Calculul criteriului Prandtl: Pr =∙ɳ
Calculul criteriului Nusselt: Nu = c·Rem·Pr n·Ɛ
Calculul coeficientului parțial de transfer termic, α1: α1 =∙
, W/m
2·K
-
8/16/2019 Calculul Termic Pentru Sucul de Tomate
5/6
b) Calculul pentru apa caldă
Calculul numărului de canale: m2 =
∙∙, canale
Se vor citi valorile densităţii (ρ, kg/m3), vâscozităţii dinamice (ɳ, Pa·s),
capacităţii termice masice (cp, J/kg·K) şi a conductivităţii termice (λ,
W/m·K) a apei calde în funcţie de tmed =+
, °C
w – reprezintă viteza cu care circulă apa caldă prin schimbătorul de căldură cu
plăci, m/s. Se impune w = 0,4 m/s
Recalcularea vitezei wr2=
∙∙ m/s
Calculul criteriului Reynolds: Re =
∙∙
ɳ
Calculul criteriului Prandtl: Pr =∙ɳ
Calculul criteriului Nusselt: Nu = c·Rem·Pr n·Ɛ
Calculul coeficientului parțial de transfer termic, α2: α2 =∙
, W/m2·K
Calculul coeficientului total de transfer termic de căldură k : k =1
+
+
, W/m2·K
Calculul fluxului termic transmis: Øtr = Ac·(ca1·ta1- ca2·ta2), W
Trasarea diagramei termice
t, °C
Δtmax = ta1-t3
ta1 Δtmin = ta2-t2
ta2 < Δt med =
, °C
t3 t2
> Δt med =−
, °C
A, m2
Calculul suprafeței de transfer termic de căldură
Øtr = k·A· Δt med, W
-
8/16/2019 Calculul Termic Pentru Sucul de Tomate
6/6
Se va afla A, m2
Calculul numărului de plăci și aranjamente
n = plăci
i1=
2∙1 aranjamente
i2=
2∙2 aranjamente
formula de aranjare =1∙1
2∙2