II. Тепловий баланс для стаціонарного режиму.

Розрахунок складових балансу

1. Тепловий баланс для стаціонарного режиму:

Q’ = Q₁’ + Q₅’; кДж,

де Q₁’ – корисно використане тепло, кДж;

Q₅’ - втрати тепла зовнішньою поверхнею кип’ятильника, кДж;

2. Корисно використане тепло:

Q₁’ = D_д · с · (t_к – t_поч.) · τ’, кДж;

де D_д – дійсна продуктивність кип’ятильника

, кг/год;

т – маса кип’ятку, що витік з розбірного крану за стаціонарний режим.

с - питома теплоємність води, с = 4,19 кДж/(кг·^оС);

τ’ - тривалість стаціонарного режиму, τ’ = 0,25 год.

3. Втрати тепла зовнішньою поверхнею кип’ятильника у навколишнє середовище:

Q₅’ = 3,6 · α’ · F · (t^сер._ст.’ – t₀) · τ’, кДж,

де α’ - коефіцієнт тепловіддачі від поверхні кип’ятильника до навколишнього повітря:

α’ = 9,77 · 0,07· (t^сер._ст.’ – t₀), Вт/(м²·˚С);

t^сер._ст..’ - усереднена температура зовнішньої поверхні кип’ятильника, ˚С, яка визначається з урахуванням температури відокремлених ділянок поверхні при стаціонарному режимі за формулою

, ˚С;

де t_ст1,…, t_ст3 - температура окремих ділянок поверхні кип’ятильника при стаціонарному режимі, ˚С;

τ’ - тривалість стаціонарного режиму, τ’ = 0,25 год.

4. Коефіцієнт корисної дії кип’ятильника при стаціонарному режимі:

де А’ - витрата електроенергії при стаціонарному режимі, кВт·год.

6. Відсоткове співвідношення окремих складових теплового балансу:

.

7. Нормальна продуктивність кип’ятильника:

, кг/год. ;

де D_д - дійсна продуктивність кип’ятильника, виміряна експериментально, кг/год.;

t_к. - температура кип’ятку, ˚С;

t_поч. - температура води на вході в кип’ятильник, ˚С.

8. Питома витрата електроенергії на приготування 1 кг кип’ятку при стаціонарному режимі:

, кВт·год./кг;

де А’ - витрати електроенергії при стаціонарному режимі, кВт·год.

Величина дисбалансу характеризує неточність проведення експерименту, викликану погрішністю у вимірах, використанням наближених формул.

Дані в комп’ютер вводяться відповідно до методики розрахунків.

Після виконання на комп’ютері розрахунків основних теплотехнічних показників роботи кип'ятильника КНЕ-25М та одержання роздруківки цих величин оформляється звіт про виконану роботу, у якому повинні бути відображені наступні питання:

1. Принципові конструктивні схеми кип'ятильників, водонагрівачів і водогрійних пристроїв.

2. Основні характеристики апаратів даної групи, що випускаються промисловістю.

3. Правила безпечної експлуатації даного виду обладнання.

4. Заповнені таблиці 6.1 і 6.2.

5. Необхідні параметри і величини, виміряні в ході експерименту.

6. Роздруківка обчислень на комп’ютері величин, передбачених розрахунковою частиною роботи.

7. Аналіз отриманих експериментальних і розрахункових даних.

Контрольні питання

1. Технологічне призначення кип'ятильників. Можливості їх застосування в різних підприємствах ресторанного господарства.

2. Принцип роботи кип'ятильників безперервної дії.

3. У чому полягає автоматизація роботи кип'ятильників безперервної дії?

4. Вкажіть переваги і недоліки одержання кип’ятку в кип’ятильниках у порівнянні з іншими способами кип’ятіння води.

5. Тепловий баланс кип’ятильників з різними способами обігріву.

6. Способи боротьби із накипом у кип’ятильниках.

7. Правила безпечної експлуатації кип’ятильників.

8. Чим відрізняється нормальна продуктивність кип’ятильника від дійсної?

9. Чи вигідно одержувати теплу воду шляхом розведення кип’ятку холодною водою?