Perhitungan penguapan dan konsumsi uap yang disederhanakan untuk penguapan. Mengukus peralatan sebelum melakukan perbaikan pekerjaan panas Tingkat konsumsi uap untuk peralatan mengukus
Ventilasi dengan udara pada suhu kamar hanya dapat menghilangkan residu cairan yang mudah menguap dengan titik didih tidak lebih dari 300 ° C. Untuk membersihkan peralatan dari residu cairan dengan suhu tinggi mendidih, uap digunakan. Mengukus adalah proses yang lebih kompleks daripada ventilasi udara. Perangkat dipanaskan hingga suhu di mana residu produk berat mulai melunak, meleleh, dan menguap.
Suhu pengukusan biasanya diambil sebagai 80 ... 90 ° C. Konsumsi uap yang diperlukan untuk mempertahankan suhu seperti itu di ruang gas peralatan dapat dihitung berdasarkan persamaan keseimbangan panas, yang berbentuk:
Q1 = Q2 + Q3 + Q4, (6.26)
di mana Q 1, - kandungan panas uap; Q2 - panas yang dihabiskan untuk penguapan cairan pada suhu T;"Q 3 - kehilangan panas melalui dinding, atap dan bagian bawah; Q 4 - panas akan memanaskan lebih dulu cairan sisa, ruang gas dan badan peralatan ke suhu uap.
Mengabaikan pemanasan awal cairan sisa, ruang gas, dan badan perangkat (Q 4 =0), dan proses pengukusan dianggap stasioner, persamaan keseimbangan panas akan berbentuk:
Q1 = Q2 + Qs. (6.27)
Memperluas nilai Q1 ... Q3, kami mendapatkan:
di mana α saya dan fi- koefisien perpindahan panas dan permukaan yang sesuai Saya-elemen struktur peralatan; T- suhu volumetrik rata-rata; T di - suhu udara luar; Pergi- jumlah produk yang diuapkan; R 0 - panas penguapan produk; G B- total konsumsi uap air; R c - panas penguapan.
Dari persamaan (6.28), setelah menentukan laju aliran dan parameter uap air, dimungkinkan untuk memperkirakan suhu di ruang uap-udara peralatan selama pengukusan:
. (6.29)
Untuk memecahkan masalah kebalikan (menemukan laju aliran dan parameter uap air), suhu pengukusan diatur. Mengukus perangkat volume besar tanpa isolasi termal (misalnya, tangki dengan kapasitas lebih dari 10.000 m 3) sangat memakan waktu dan tidak memungkinkan untuk mencapai hasil yang diinginkan.
Harus diingat bahwa residu yang mudah terbakar padat dan kental tidak dapat dihilangkan dengan mengukus, serta dengan ventilasi. Dalam hal ini, perangkat harus dibersihkan menggunakan metode yang aman untuk mencuci perangkat dengan solusi teknis deterjen atau bersihkan residu dengan produk yang beredar di sistem.
Ketika uap digunakan untuk membersihkan produk yang mudah terbakar dari peralatan, tindakan pencegahan harus diambil untuk menghindari penumpukan tekanan yang berlebihan di dalam peralatan (dengan melepaskan pelat berat dari katup pernafasan dan penutup dari skylight dan lubang got) dan penumpukan muatan statis berbahaya yang dapat berkembang dengan cepat, aliran uap air, terutama ketika menabrak rintangan. Oleh karena itu, pada periode awal pengukusan (sebelum phlegmatisasi media yang mudah terbakar dalam peralatan), uap harus disuplai secara perlahan. Jika terjadi kebakaran selama pengukusan, berbahaya menggunakan air di dalam atau di luar peralatan, karena akan mengakibatkan kondensasi uap; udara dari atmosfer akan menembus ke dalam peralatan, akan ada ancaman pembentukan campuran yang mudah terbakar di dalam peralatan dan ledakan.
Di perusahaan, uap air dikonsumsi untuk keperluan teknologi dan rumah tangga dan listrik.
Untuk tujuan teknologi, uap tuli dan hidup digunakan sebagai pembawa panas. Uap langsung digunakan, misalnya, untuk merebus bahan mentah dalam pembuatan bir atau memanaskan dan mencampur cairan dengan menggelegak, untuk menciptakan tekanan berlebih dalam autoklaf, serta untuk mengubah keadaan agregasi suatu zat (penguapan atau penguapan cairan, pengeringan bahan, dll). Uap mati digunakan dalam penukar panas permukaan dengan pemanasan uap. Tekanan uap yang digunakan di pabrik pengolahan daging berkisar antara 0,15 hingga 1,2 MPa (1,5 12 kg/cm 2).
Untuk setiap operasi teknologi menggunakan uap air, konsumsinya ditentukan sesuai dengan data keseimbangan panas dari setiap proses termal. Dalam hal ini digunakan data neraca bahan perhitungan produk. Untuk proses batch, waktu perlakuan panas untuk setiap siklus diperhitungkan.
Dalam setiap kasus tertentu, beban panas peralatan (panas yang dikonsumsi) dapat ditentukan dari keseimbangan panas proses. Misalnya, panas yang dihabiskan untuk memanaskan produk dari awal ( T n) ke final ( T j) suhu untuk peralatan kontinu ditentukan oleh rumus 72:
Q = Gc (t k - t n) , (72)
di mana Q- panas yang dihabiskan untuk pemanasan, J / s (W), mis. beban termal peralatan;
G
dengan- kapasitas panas spesifik produk pada suhu rata-rata, J / kg · K;
T Ke, T n - suhu awal dan akhir, ° ;
φ
- koefisien memperhitungkan kehilangan panas ke sekitarnya
Rabu ( φ
= 1,03 1,05).
Kapasitas panas produk dipilih sesuai dengan buku referensi terkenal, atau dihitung sesuai dengan prinsip aditif untuk sistem multikomponen.
Untuk mengubah keadaan agregasi suatu zat (pemadatan, peleburan, penguapan, kondensasi), energi panas dikonsumsi, yang jumlahnya ditentukan oleh rumus 73:
di mana Q- jumlah panas, J / s (W);
G- laju aliran massa produk, kg / s;
R- kalor transisi fase, J / kg.
Arti R ditentukan oleh data referensi tergantung pada jenis produk dan jenis transisi fase zat. Misalnya, kalor pelelehan es adalah R 0 = 335,2 10 3 J / kg, lemak
R w = 134 · 10 3 J / kg. Panas penguapan tergantung pada tekanan dalam volume kerja peralatan: R = F (P A). Pada tekanan atmosfir R= 2259 · 10 3 J / kg.
Untuk perangkat yang beroperasi terus menerus, konsumsi panas dihitung per satuan waktu (J / s (W) - fluks panas), dan untuk perangkat dengan aksi periodik - per siklus operasi (J). Untuk menentukan konsumsi panas per shift (hari), perlu mengalikan aliran panas dengan waktu operasi peralatan per shift, hari, atau dengan jumlah siklus operasi peralatan batch dan jumlah peralatan serupa.
Laju aliran uap air jenuh sebagai pembawa panas dalam kondisi kondensasi lengkap ditentukan oleh persamaan:
di mana D- jumlah uap air pemanas, kg (atau konsumsi, kg / s);
Q total - konsumsi panas total atau beban panas perangkat panas (kJ, kJ / s), ditentukan dari persamaan keseimbangan panas perangkat;
- entalpi uap jenuh kering dan kondensat, J / kg;
R- kalor laten penguapan, kJ/kg.
Konsumsi uap hidup untuk mencampur produk cair (menggelembung) diambil pada laju 0,25 kg / menit per 1 m 2 penampang peralatan.
Konsumsi steam untuk kebutuhan rumah tangga dan rumah tangga Menurut artikel ini, uap digunakan untuk memanaskan air untuk mandi, cucian, pembersihan lantai dan peralatan, dan penyangga peralatan.
Konsumsi uap untuk peralatan pengikisan dan inventaris ditentukan oleh aliran keluarnya dari pipa sesuai dengan persamaan aliran:
(75)
di mana D w adalah konsumsi steam untuk scrapping, kg / shift;
D- diameter dalam selang (0,02 0,03 m);
ω - kecepatan aliran keluar uap dari pipa (25 30 m / s);
ρ - kerapatan uap, kg / m 3 (menurut tabel Vukalovich ρ = F(ρ ));
τ - waktu panas, h (0,3 0,5 jam).
Jika kita ambil persamaan τ = 1 jam, maka konsumsi steam ditentukan dalam kg/jam.
Perhitungan konsumsi steam untuk semua item dirangkum dalam tabel 8.3.
Tabel 8.3 - Konsumsi uap, kg
| Pengeluaran | Dalam jam | Per shift | Per hari | Di tahun |
| Total |
Konsumsi uap spesifik dihitung dengan rumus 76.
Industrialisasi kompleks agroindustri atas dasar hubungan lintas sektoral dan meningkatkan efisiensinya akan memungkinkan penghapusan yang ada pertanian disproporsi, serta untuk menghilangkan kerugian besar produk selama produksi, transportasi, penyimpanan, pemrosesan dan penjualan. Di bawah kondisi perestroika, perlu untuk memperbaiki bentuk dan organisasi produksi, untuk meningkatkan perencanaan dan manajemennya.
Pendahuluan 3
1. Perhitungan struktur kawanan ……… 6
2. Pengembangan rencana utama kompleks peternakan. 6
2.1 Jenis alasan tempat industri dan menentukan kebutuhan mereka. delapan
2.2 Perhitungan kebutuhan pakan tahunan. sembilan
2.3 Perhitungan kapasitas penyimpanan pakan dan penentuan kebutuhannya. 12
2.4 Perhitungan penyimpanan kotoran. 15
2.5 Perhitungan konsumsi air. 17
3. Pembenaran dan pemilihan sarana mekanisasi dan otomatisasi untuk pelaksanaan proses dasar pertanian. 17
3.1 Memerah susu sapi. 17
3.2 Pembuangan kotoran. dua puluh
3.3 Peralatan yang stabil. 21
4. Merancang alur pemrosesan untuk distribusi pakan. 22
4.1 Menentukan kinerja PTL 22
4.2 Kami menulis secara konstruktif skema teknologi PTL. 23
4.3 Kami menghitung dan memilih peralatan untuk PTL. 24
4.4 Jadwal kerja harian mesin dan peralatan. 32
4.5 Jadwal pemakaian listrik menurut jam per hari. 33
5. Analisis indikator peta teknologi. 34
Kesimpulan. 36
Sastra 37
Karya berisi 1 file
4.Perhitungan operasional dan energi.
Perhitungan operasional dan energi mencakup penentuan biaya energi untuk melakukan operasi teknologi seperti pasokan air, konsumsi uap dan panas, penerangan, pemanasan, pertukaran udara, penggerak peralatan kerja untuk pemerahan, pemrosesan dan penyimpanan susu.
tab. : Perkiraan tingkat konsumsi air untuk kebutuhan teknologi
4.1 Konsumsi air dingin setiap hari
didefinisikan sebagai
,
di mana Q 1 , Q 2 ,…, Q n- tingkat konsumsi air rata-rata harian oleh konsumen tertentu;
M 1
, M 2
,…, M n- jumlah konsumen jenis ini.
.
4.1.1 Konsumsi air setiap jam untuk kebutuhan teknologi PTL
,
di mana α
- koefisien ketidakteraturan harian penguraian air ( α
= 3…4).
4.1.2
Untuk beberapa operasi teknologi, air digunakan dalam keadaan panas. Air tersebut diperoleh dengan mencampurkan yang dipanaskan hingga 90 ° C air panas dengan air keran dingin, konsumsi harian air yang dipanaskan hingga 90 ° C ditentukan oleh rumus:
di mana Q c1 , Q c2 ,…, Q cn- jumlah harian air campuran, aku;
T c1 , T c2 ,…, T cn- suhu air campuran, ° C;
T G- suhu air panas, (t = 90 ° C);
T NS- suhu air dingin, (t X = 8 ... 12 ° C).
4.2 Konsumsi uap untuk kebutuhan teknologi PTL ditentukan dengan rumus :
,
di mana R NS , R p-t , R dengan , R HAI- konsumsi uap, masing-masing, untuk pasteurisasi, mengukus tangki termos, sterilisasi pipa susu dan untuk pemanasan.
4.2.1 Konsumsi uap untuk pasteurisasi
produk (susu, krim) untuk pasteurizer uap ditentukan oleh rumus:
,
di mana M- produktivitas pasteurizer,;
DENGAN M- kapasitas panas susu,;
saya dan- kandungan panas uap dan kondensat,;
η T- efisiensi termal dari pasteurizer;
T n dan T NS- suhu awal produk dan suhu pasteurisasi, ° C.
4.2.2Konsumsi uap untuk mengukus
tangki pendingin didefinisikan sebagai
di mana k F- jumlah uap untuk mengukus satu tangki termos
k F = 0,2 Kg;
Z F- jumlah tangki termos.
.
4.2.3 Konsumsi uap untuk sterilisasi pipa susu dan fitting adalah:
di mana k C- konsumsi uap untuk sterilisasi setelah memproses setiap batch
susu, k C = 25 Kg;
n C- jumlah siklus pemrosesan individu per hari.
.
2.4) Konsumsi uap untuk pemanasan ruang didefinisikan sebagai
di mana k 0
- konsumsi tertentu uap untuk pemanasan, k 0
= 0,5…0,75 kg / m 3
;
V NS- volume ruangan, V NS = a b h = 66∙150∙6 =60000 M 3
.
.
Kemudian
4.3 perhitungan pasokan air pertanian
Total konsumsi air harian rata-rata di tambak Q rata-rata hari (m 3 / hari) ditentukan oleh rumus
,
di mana G Saya- konsumsi air rata-rata harian oleh satu konsumen;
n Saya - jumlah konsumen.
Konsumsi air harian maksimum.
Q max hari = Q ww hari * hari
dimana hari adalah koefisien ketidakteraturan harian.
hari = 1,3
Q maks hari = 180 * 1,3 = 234 m 3 \ hari
Konsumsi air per jam maksimum, l \ h
di mana h = koefisien ketidakteraturan per jam (di tambak dengan auto-singing h = 2 ... .2.5; tanpa auto-singing h = 4
Perhitungan sekunder air, l / s
L \ s
Konsumsi harian stasiun pompa, harus sama dengan laju aliran air harian maksimum di tambak, dan laju aliran per jam dari stasiun pompa ditentukan oleh rumus:
M 3 \ jam
dimana: t adalah waktu operasi pompa atau stasiun per hari jam.
t = 7 jam
Sesuai dengan nilai Q, kami memilih jenis dan merek pompa 3В-27.
spesifikasi
Babak
Tekanan
Angkat hisap 6,0 m
Kecepatan putaran roda 1450 menit -1
Berat 65kg
Kekuasaan
Konsumsi daya motor listrik untuk menggerakkan pompa, W
Daya yang dibutuhkan el. motor untuk menggerakkan pompa, W.
dimana: Q us = laju aliran volumetrik air m 3 \ h
p-densitas air, kg \ m 3 (p = 1000 kg \ m 3)
K s = faktor cadangan daya dengan memperhitungkan kemungkinan kelebihan beban selama operasi pompa (K s = 1.1 ... .20)
g-percepatan karena gravitasi, m / s 2
Efisiensi pompa, pompa vortex bergerak:
=0,4…..0,6
Efisiensi transmisi dari mesin ke naos
1 dengan koneksi langsung ke pompa
4.4 perhitungan hasil pupuk kandang harian
Penentuan hasil harian pupuk kandang di musim dingin:
,
di mana G NS - pembuangan kotoran padat rata-rata harian;
G M- rata-rata pengeluaran urin harian;
G NS Adalah tarif tempat tidur rata-rata harian.
Selama periode penggembalaan, produksi kotoran harian lebih sedikit
Hasil pupuk tahunan
di mana T st adalah durasi periode stall (230 hari);
T p - durasi periode padang rumput (135 hari).
4.4.1 Perhitungan penyimpanan pupuk kandang
dimana h adalah tinggi tumpukan kotoran. Kami menerima h = 2 m;
G hari - output harian pupuk kandang di pertanian dari total ternak, kg. Mari kita ambil hasil kotoran harian yang sesuai dengan jumlah maksimum, mis. di musim dingin;
D XP - durasi penyimpanan pupuk kandang. Kami menerima D XP = 180 hari;
adalah kepadatan pupuk kandang, = 900 kg / m 3;
adalah faktor pengisian tempat penyimpanan pupuk kandang. Kita ambil = 0,8.
Kami menerima volume penyimpanan pupuk kandang V= 50 24 2.5 = 3000 M 3 .
- Perhitungan ventilasi.
Untuk menjaga parameter iklim mikro dalam mode optimal atau mendekati optimal, untuk ini perlu untuk menghilangkan gas berbahaya dari ruangan dan memperbarui udara, yaitu melakukan pertukaran udara sesuai dengan norma.
Tentukan pertukaran udara per jam berdasarkan konten karbon dioksida:
di mana: C adalah jumlah karbon dioksida yang dikeluarkan oleh satu hewan.
Kami menerima C = 130 dm 3 / jam
M-jumlah hewan di dalam ruangan
Kandungan CO yang diperbolehkan di udara ruangan,
2,5 dm 3 / m 3
1 = kandungan karbon dioksida di udara luar, = 0.3 ... .0.4 dm 3 / m 3
Kami memeriksa kebenaran perhitungan dengan frekuensi pertukaran udara:
di mana V P adalah volume internal ruangan m 3:
Kamar dengan ukuran =, b =, h =,
Pada bangunan peternakan n = 3 ... .5 h
Dengan nilai pertukaran udara n kita memilih ventilasi alami, dengan n = 3… .5 ventilasi paksa tanpa memanaskan udara yang disuplai dan dengan ventilasi paksa n dengan udara yang dipasok dengan panas.
Memilih ……………………… ..
literatur
- Braginets N.V., Palishkin D.A. Kursus dan desain diploma tentang mekanisasi peternakan. - M.: Agropomizdat, 1991.
- Norma Semua Serikat desain teknologi perusahaan ternak. ONTP 1-89 - M.: Gosagroprom dari Uni Soviet, 1989.
- Murusidze D.N., Levin A.B. Teknologi produksi ternak.
- Chugunov A.I., Pronichev N.P. dan sebagainya. Instruksi metodis untuk melaksanakan makalah dalam disiplin "Teknologi dan mekanisasi peternakan". - M.: MGAU, 1998.
- Pronichev N.P. Instruksi metodis untuk perhitungan peta teknologi. - M.: MGAU, 1999.
- Bogdanov V.D., Golovatov Yu.P. dan Album diagram dan gambar objek pertanian lainnya. - M.: MGAU, 1996.
Tugas dan data awal. Mari kita hitung berapa kilogram air yang diuapkan di masing-masing tangki penguapan per 100 kg bit. Perhitungan ini memiliki sangat penting, karena memungkinkan Anda untuk menentukan konsumsi uap untuk penguapan dan, di samping itu, Anda kemudian dapat menghitung jumlah panas yang ditransfer di setiap wadah melalui permukaan pemanas, dan menentukan ukuran permukaan pemanas yang diperlukan dan dimensi wadah.
Mari kita hitung residu lima kali lipat sebagai yang paling sederhana, meskipun jauh dari yang terbaik. Ini digunakan dalam kasus ketika difusi bekerja dengan pemompaan besar jus (AS), misalnya, 140% berat bit, dan per 100 kg bit perlu untuk menguapkan W = 120 kg air. Mari kita ambil untuk kasus ini sistem berikut menggunakan uap menguap (Tabel 23).
Jadi, E1 = 7.0; E2 = 9,5 dan E3 = 21,0. Sebagian besar konsumsi uap di pabrik (17,0 kg) tidak bergantung pada penguapan: uap yang dikeluarkan (kembali) digunakan untuk merebus sirup dalam peralatan vakum.
Pembayaran. Mari kita nyatakan jumlah air yang diuapkan dalam wadah V dari penguapan per 100 kg bit melalui x kg. Sebagai dasar untuk semua perhitungan, kita akan mengasumsikan bahwa 1 kg uap pemanas menguapkan 1 kg air; untuk tujuan praktis ini cukup dekat dengan kenyataan.
Jelas, untuk menguapkan x kg air di gedung V, perlu mengirim x kg uap dari gedung IV, yaitu, W4 = x kg air juga diuapkan di gedung IV. Untuk menguapkan x kg air di gedung IV, perlu mengirim x kg uap pemanas jus dari gedung III. Namun, di gedung III penguapan (lihat Gambar 135) tidak hanya x kg air ini yang diuapkan, yang dikirim dalam bentuk uap ke gedung IV; uap jus gedung III juga berfungsi sebagai uap ekstra, dalam jumlah E3 - 21,0 kg untuk memanaskan beberapa stasiun, pabrik gula. Akibatnya, di gedung III menguap
W3 = (x + 21) kg.
Oleh karena itu, dari gedung II perlu mengirimkan (x + 21) kg uap sari buah untuk memanaskan gedung III; selain itu, E2 = 9,5 kg uap ekstra diambil dari badan II. Akibatnya, total di gedung II akan menguap
W2 = (x + 21 + 9,5) kg.
Dengan cara yang sama, kami menemukan bahwa di gedung I harus diuapkan
W1 = (x + 21 + 9,5 + 7,0) kg.
Jelas, jumlah air yang diuapkan di semua tangki penguapan sama dengan
W1 + W2 + W3 + W4 + W5 = W
atau
x + 21 + 9.5 + 7 + x + 21 + 9.5 + x + 21 + x + x = 120,
maka x = 6,2 kg.
Mengetahui x, kita temukan
W5 = 6.2; W4 = 6.2; W3 = 6,2 + 21-27,2;
W2 = 6,2 + 21 + 9,5 = 36,7;
W1 = 6,2 + 21 + 9,5 + 7 = 43,7 kg.
Lebih mudah untuk mengatur perhitungan residu sebagai berikut:
Konsumsi uap untuk penguapan. Dalam perhitungan perkiraan sebelumnya, ditemukan bahwa 43,7 kg air diuapkan di gedung pertama. Akibatnya, untuk memanaskan tubuh ini, D = 43,7 kg uap (kembali dan dikurangi) juga dihabiskan untuk 100 kg bit.
Perlu dicatat bahwa ini, bagaimanapun, konsumsi uap yang cukup signifikan terutama diperlukan sama sekali tidak untuk menguapkan air, tetapi untuk menyediakan uap ke hampir semua stasiun pabrik gula: residunya adalah "jantung hangat" dari pabrik gula, mengirimkan uap di seluruh pabrik. Seperti yang telah disebutkan, jika 1 kg uap jus diambil dari bejana penguapan apa pun, maka itu juga sesuai dengan konsumsi 1 kg uap segar (daur ulang atau dikurangi), tetapi pada saat yang sama, seolah-olah gratis, beberapa kilogram air diuapkan dalam beberapa bejana penguapan.
Jadi, jika kita mengambil kg pasangan ekstra dari bangunan residu yang berbeda (E1 + E2 + E3), maka ini sesuai dengan konsumsi jumlah uap segar yang sama. Selain itu, W5 kg air diuapkan dalam wadah V, yang masuk ke kondensor dalam bentuk uap. Steam ini mirip dengan steam ekstra, hanya saja steam ekstra yang dikonsumsi tidak berguna, karena hanya memanaskan air kondensor dingin hingga 40-45 ° C, yang tidak diperlukan sama sekali untuk produksi. Kondensor W5 kg uap meninggalkan kondensor jelas juga sesuai dengan konsumsi W5 kg uap hidup.
Oleh karena itu, konsumsi uap total untuk penguapan harus sama dengan
D = E1 + E2 + E3 + W5,
yaitu, jumlah pasangan ekstra ditambah jumlah air yang diuapkan dalam kasus V uap (atau jumlah uap yang masuk ke kondensor).
Memang, untuk contoh numerik sebelumnya, kami menemukan
D = 7 + 9,5 + 21 + 6,2 = 43,7 kg,
yaitu, nilai yang persis sama yang kami hitung dengan cara yang berbeda, tetapi di sini lebih jelas diuraikan tentang alasan apa konsumsi uap untuk penguapan bergantung, untuk tujuan apa konsumsi ini diperlukan. Jelas, konsumsi uap untuk stasiun pemanas, mis.
E = E1 + E2 + E3 = 7 + 9,5 + 21 = 37,5 kg,
itu semua sama tak terelakkan dalam bentuk jus atau dalam bentuk uap segar.
Karenanya, biaya tambahan steam untuk penguapan sendiri hanya W5 = 6,2 kg. Ini adalah konsumsi uap dan panas yang berbahaya - uap ini masuk ke kondensor dengan sia-sia.
