Eesti Maaülikool VLI Toiduteaduse ja toiduainete tehnoloogia osakond VEEBOILERI SOOJUSLIK JA HÜDRAULILINE PROJEKTARVUTUS Praktiline töö nr 5 Koostas: Gerda Niilo Juhendas: Tauno Mahla Tartu 2010 1. Sissejuhatus Töö eesmärgiks on välja selgitada veeboileri kaod tootmise liinis,peamised ehituslikud näitajad, küttepinna arvutused ja veel välja tuleb selgitada pumba tootmisvõimsus. Need kõik andmed on olulised kui planeerida tootmisliini või ükskõik , kus kasutatakse veeboilerit. Veebolieri töö ülesanne on 25 kraadine vesi, mis pumbatakse boilerisse, üles soojendada 80kraadini. Selleks tehakse vajalikud arvutused, võttes arvesse vee füüsikalised omadused, vee voolukiirus
Vee lõpptemperatuur t2= 87 °C Auru temperatuur tuleb leida aurutabelist. Primaarauru rõhk pa = 1,2 ata. Sellele vastab temperatuur ta = 105 °C. Keskmine logaritmiline temperatuuride vahe kütteauru ja vee vahel: t 2 - t1 87 - 20 67 67 t = = = = = 43,2 ta - t 1 105 - 20 ln ( 4,722 ) 1,552 °C ln ln ta - t 2 105 - 87 t= 43,2 °C Joonis 1. Boileri töö temperatuuride graafik 3. Vee keskmine temperatuur aparaadis ja sellele vastavad vee füüsikalised omadused Vee keskmine temperatuur: tkesk = ta t ; °C tkesk = 105 43,2= 61,8 °C tkesk = 61,8 °C Selle temperatuuri järgi leian veetabelist järgmised näitajad: Soojusjuhtivustegur = 0,567 kcal/m°Ch Tihedus (erikaal) = 983,2 kg/m3 Erisoojus c = 1,004 kcal/kg°C Kinemaatiline viskoossus = 0,479 10-6 m2/s Prandtli kriteerium Pr = 3,00 4. Vee voolukiirus aparaadis
Toote (kuuma vee) puhul on teada nii alg- kui lõpptemperatuur (t1, t2). Auru temperatuur on aga protsessis konstantne (ta). Juhul kui on antud ainult auru rõhk (pa), siis tuleb temperatuur leida aurutabelist. Näide. Oletame, et sekundaarauru rõhk pa = 0,39 ata. Sellele vastab temperatuur ta = 75 °C. Keskmine logaritmiline temperatuuride vahe kütteauru ja vee vahel: t 2 - t1 t = ta - t1 ; °C ln ta - t 2 Joonis 1. Boileri töö temperatuuride graafik 1 3. Vee keskmine temperatuur aparaadis ja sellele vastavad vee füüsikalised omadused Vee keskmine temperatuur: tkesk = ta t ; °C Selle temperatuuri järgi leitakse veetabelist järgmised näitajad: Soojusjuhtivustegur =......... kcal/m°Ch Tihedus (erikaal) = ......... kg/m3 Erisoojus c = ......... kcal/kg°C Kinemaatiline viskoossus = ...... 10-6 m2/s Prandtli kriteerium Pr = .......
2 1. SISSEJUHATUS Keemiatööstuses on laialt levinud sellised soojuslikud protsessid nagu vedelike ja gaaside soojendamine ning jahutamine ja aurude kondenseerimine, mida viiakse läbi soojusvahetusaparaatides. Sõltuvalt soojuse üleandmise viisist jagunevad soojusvahetid 2 gruppi: - pindsoojusvahetid soojus kantakse ühelt keskkonnalt teisele läbi keskkondi eraldava vaheseina; - segunemissoojusvahetid soojus kantakse üle keskkondade otsesel kokkupuutel. Laialdaselt on levinud erineva konstruktsiooniga pindsoojusvahetid. Üheks selliseks on toru-torus tüüpi soojusvaheti, mis koosneb mitmest omavahel järjestikku ühendatud toruelemendist. Toruelement koosneb kahest kontsentrilisest teineteise sisse paigutatud torust. Üks soojuskandjatest liigub sisemises torus, teine kahe toru vahelises ruumis. Tänu suhteliselt väikesele vabale ristlõikepindalale sisemises torus ja torudevahelises
Võib esineda ohutuse probleeme (inimesed, seadmed). 39. Kirjelda juhtivusliku soojuslevi olemust. Millistes keskkondades see põhiliselt esineb (2 näidet)? Juhtivuslik soojuslevi levib aineosakeste liikumise tõttu. Esineb põhiliselt tahkes või vedalas keskkonnas. 40. Mida näitab aine soojusjuhtivustegur ? Võrrelda vabal valiku 2 aine (keskkonna) soojusjuhtivustegurite erinevust. Soojusjuhtivustegur näitab kui kiiresti suudab soojus teatud keskkonnas levida. 41. Millise 2 põhitingimusega (soojuslike protsesside efektiivsuse mõttes) peab arvestama küttepindade koostamisel? Küttepind peab olema tehtud soojusjuhtivast materjalist. Küttepinna paksus peaks olema võimalikult peenike (õhuke). 42. Kirjeldada konvektiivse soojuslevi olemust? Selgitada loomuliku konvektsiooni ja sundkonvektsiooni erinevust. Näited.
optimaalse (või kriitilise) piiri. Miks? Esitada vähemalt 3 põhjust. Toiduaine kvaliteet võib langeda - kõrbemine, soojusvahetus võib aeglustuda – katlakivi, tekib kihiline keemine mullilise keemise asemel. Soojusenergia kaod suurenevad. 3. Mida näitab aine soojusjuhtivustegur λ? Võrrelda vabal valikul 2 aine (keskkonna) soojusjuhtivustegurite erinevust. Näitab kui kiiresti suudab soojus teatud keskkonnas levida. Piim ja kondenspiim – piim juhib paremini ja kondenspiim halvemini, sest on rasvasem. 4. Millise 2 põhitingimusega (soojuslike protsesside efektiivsuse mõttes) peab arvestama küttepindade koostamisel? Mida õhem sein ja mida parem soojusjuht, seda parem. Vältima peaks täiendavate seinade tekkimist ning küttepind peaks olema kahjustamata. Peab arvestama erisoojusega ja matejali vastupidavusega. 5
Soojus ja massilevi I 1. Soojuse leviku viisid ja nende lühiiseloomustus. Soojusjuhtivus keha sisene või kehadevaheline soojuse levik. Mis on tingitud erinevatest temperatuuridest keha eri osades või kehade erinevast temperatuurist. Konvektsioon gaasi või vedelas keskkonnas. Näit. külma ja kuuma gaasi segunemine tiheduste erinevuse tõttu. Soe gaas/vedelik on hõredam ja tõuseb üles, kus jahtub ja vajub alla. Soojuskiirgus soojuse levik kiirguse abil. Segajuhtivus olemas nii konvektiivne kui kiirguslik soojusjuhtivus. 2.Soojuse, massi ja liikumishulga (impulsi) ülekande sarnasus. Soojus ja massilevis kasutatakse sageli arvutuste tegemisel sarnasusteooriat ja sarnasusarve. Sarnasusarvud on näiteks Re (Reynoldsi) ja Nu (Nusseti). Massi ja soojuse levikut kirjeldatakse vahel kui elektri levikut, soojustakistus asendatakse elektrilise takistusega. Vahel ei saa seda meetodit kasutada. Nu= *l/ 3.Statsionaarne soojusjuhtivus lä
KEEMIATEHNIKA ALUSED 1. SISSEJUHATUS Keemiatehnika aine sisu: - Keemilis-tehnoloogiliste protsesside ja seadmete väljatöötamine, uurimine, kasutamine ja täiustamine - Tehnoloogilise protsessi läbiviimine selliselt, et oleksid tagatud ohutus, ökonoomsus ja kvaliteetne toodang Keemiatehnika (alused) on aluseks igale tehnoloogilisele protsesile, mis omab keemiaga seost. Neid on aga väga palju, alustades igapäevaste asjadega nt. joogivee ja heitvee puhastamine, elektri- ja soojusenergia tootmine lõpetades suurte tööstuslike rakendustega, nagu nafta- jm. kemikaalide tehastega, kuni kosmosetehnoloogiateni välja. Samuti kõiksugused biotehnoloogilised protsessid on ilma keemiatehnikaga mõeldamatud. Igat tervikuna suurt ja keerulist tootmisprotsessi saab jagada kompaktseteks osadeks, milleks on mingid väga konkreetsed protsessid ehk põhioperatsioonid. Põhimõisted: Põhioperatsioonid on tootmisprotsessi astmed
Kõik kommentaarid