Тепловой расчет хлебопекарных печей

Размещено на http://www.allbest.ru/

БАШКИРСКИЙ ГОСУДАСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет: пищевых технологий

Кафедра: Т и ЭОП

Специальность: Технология общественного питания

Форма обучения: очная

Курс, группа: 3,8

Тепловой расчет хлебопекарных печей

Курсовая работа

Ишкина Эльнара Уразбаевна

“К защите допускаю”

Руководитель

Ст.преп.Шамиданов Э.С.

Уфа 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

РЕФЕРАТ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ И ГАБАРИТОВ ПЕЧИ

2 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПЕЧЕЙ ХЛЕБОПЕКАРНОГО И КОНДИТЕРСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

2.1 Тепловой баланс пекарной камеры

2.2 Тепловой баланс топки

3. РАСЧЕТ ПЕКАРНОЙ КАМЕРЫ

4. РЕЖИМ ВЫПЕЧКИ ХЛЕБА ПШЕНИЧНЫХ И РЖАНЫХ СОРТОВ

5. РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА И ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ

6. РАСЧЕТ ЧАСОВОГО РАСХОДА ТОПЛИВА И РАЗМЕРОВ ТОПКИ

7. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

РЕФЕРАТ

Работа состоит: 19 с., библиографический список включает 4 источника, 1 лист графического материала А1.

ХЛЕБОПЕКАРНАЯ ПЕЧЬ, ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС, ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ, ТОПКА, ПЕКАРНАЯ КАМЕРА, ЧАСОВОЙ РАСХОД ТОПЛИВА, ТОПОЧНЫЙ ОБЪЕМ, РАДИАЦИОННАЯ ПОВЕРХНОСТЬ ТРУБЫ.

Расчет теплового баланса печи включает тепловой баланс пекарной камеры и тепловой баланс топки.

Пекарная камера рассчитывается через тепловой режим выпечки.

В расчете часового расхода топлива и размеров топки, определяем часовой расход условного топлива, топочный объем.

При расчете теплового баланса теплопередающих устройств определили температуру горения топлива, теплоту переданную на нагрев воды в водогрейном котелке, количество теплоты излучаемого из топки на радиационную поверхность трубы.

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ЛЕБОПЕКАРНЫХ ПЕЧЕЙ

ВВЕДЕНИЕ

Печные агрегаты - ведущее оборудование в поточных линиях по выработке хлебных изделий. Правильный выбор конструкции печи имеет большое значение для успешной работы хлебопекарного предприятия, так как ее производительность, эксплуатационная надежность и энергетические характеристики определяют производственную мощность и экономические показатели работы.

На хлебозаводах средней и большой производительности широкое распространение получили печи с комбинированной системой обогрева, состоящей из пароводяных трубок и каналов. Такая система обеспечивает определенные преимущества по сравнению только с пароводяным обогревом, так как в этом случае температура уходящих газов при всех прочих условиях значительно ниже.

При применении пароводяных трубок и каналов с малым термическим сопротивлением (металлических) система обогрева имеет относительно небольшую тепловую инерцию, что позволяет быстро разогревать печь и изменять тепловой режим в пекарной камере.

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ И ГАБАРТИОВ ПЕЧИ

Для определения основных размеров пекарной камеры исходят из времени выпечки , ч, и заданный производительности mt, кг/ч. Если обе эти величины известны, то массовая емкость рабочей камеры по хлебу, кг, определяются по формуле:

G= mt , (1.1)

где mt =9т/сут=375кг/ч (по условию);

=46мин=0,76ч (по условию).

G =375•0,76 =287,5кг

Количество изделий, размещаемых на поду или в люльке определяется расчетом и зависит от размеров изделий и величины зазора (а) между ними (а=20…30 мм).

Количество рядов изделий (nр.из.), размещаемых по ширине пода или люльки определяется по формуле:

nр.из.=(В-а)/(в+а), (1.2)

где В- ширина пода или люльки, мм;

В=1920мм, [приложение Г, таблица Г1, /3/],

в - ширина (диаметр) изделия, мм;

в=20см=200мм, (по методичке),

а=20мм - величина зазора между ними, мм.

nр.из = (1920-20)/(200+20)=8

Количество рядов по длине пода или люльки (nр.д.) определяем по формуле:

nр.д.=(L-а)/(l+а), (1.3)

где L - длина пода или люльки, мм;

L =5840•0,9=5256мм, (приложение Г, таблица Г1, /3/),

l - длина (диаметр) изделия, мм;

l =20см=200мм, (приложение Б, таблица Б1, /3/),

а=20мм - величина зазора между ними, мм.

nр.д. = (5256-20)/(200+20)=23

Общее количество хлебных изделий N на поду или в люльке определяется по формуле

N=nр.д.nр.из . =((В-а)/(в+а))((L-a)/(l+а)), (1.4)

где nр.из. = 8;

nр.д. =23.

N=8•23=184

При выпечке хлебных изделий в формах зазор между ними устанавливается не менее 5 мм, а зазор между подовыми изделиями - не менее 20 мм.

Площадь основания пекарной камеры (пода) Аn. ,мм2 находят по формуле:

Аn=BkLk, (1.5)

где Bk и Lk - соответственно ширина и длина камеры, м;

Bk и Lk =S-рабочая площадь пода;

Sпода=16м2, [приложение Г, таблица Г1, /3/],

- коэффициент использования камеры, =1,3;

Аn =16•1,3=21м2

Число люлек (nл) для обеспечения заданной производительности печи (mt) находят по формуле

, (1.6)

где n1 - число караваев на каждой люльке;

n1 =В/d, (1.7)

где В=1920мм-ширина пода(люльки),мм;

d=200мм-диаметр изделия, мм;

n1 =1920/200=9,6

р - развес каравая, кг;

р=1кг, [приложение Б, таблица Б1, /3/],

G=287,5кг.

nл =287,5/(1•9,6)=30

Задаваясь расстоянием между осями люльки (lо) в зависимости от размеров цепи конвейера находят рабочую длину цепи в пекарной камере

Lц=lonл, (1.8)

где lo =В - ширина пода(люльки),(мм) + -зазор между люльками,(мм);

lo =1920+500=2420мм;

nл =30

Lц =2420•30=72473,95мм

2. РАСЧЕТ ТЕПЛОВОГО БАЛАНСА ПЕЧЕЙ ХЛЕБОПЕКАРНОГО И КОНДИТЕРСКОГО ПРОИЗВОДСТВ

Независимо от способа обогрева рабочей части - пекарной камеры - тепловая эффективность печи характеризуется тепловым балансом, который является основой расчета при проектировании новых и при анализе работы действующих печей.

Тепловой баланс, характеризующий распределение теплоты топлива, может быть отнесен к произвольно выбранной единице. Для непрерывно действующих печей тепловой баланс удобно составить на 1 час.

Уравнение теплового баланса в общем виде выражается формулой:

Q=Qi пол+Qi пот, (2.1)

где Q - суммарное количество теплоты, поступающего в печь, кДж/ч;

Qi пол - суммарное количество теплоты полезно использованного печью, кДж/ч;

Qi пот - суммарные потери теплоты печью, кДж/ч.

Уравнение теплового баланса печного агрегата в развернутом виде состоит из совокупности тепловых балансов отдельных элементов печного агрегата: топочного устройства, пекарной камеры, парогенератора, водоподогревателя и т.д.

Поэтому расчет тепловых балансов отдельных агрегатов хлебопекарной печи производится раздельно.

2.1 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕКАРНОЙ КАМЕРЫ

Уравнение теплового баланса пекарной камеры составляется на 1 кг горячих изделий, так как при остывании массы их изменяются. Изменение массы зависит от вида изделий, а также времени и способа их хранения.

qпк=q1+q2+q3+q4+q5+q6+q7+q8, (2.2)

где qпк - количество теплоты, переданные в пекарную камеру на выпечку 1 кг горячей продукции, кДж/кг;

q1 - теоретический расход теплоты на выпечку 1 кг продукции, кДж/кг;

q2 - расход теплоты на испарение влаги и перегрева пара, кДж/кг;

q3 - расход теплоты на нагрев вентиляционного воздуха, кДж/кг;

q4 - расход теплоты на нагрев транспортных устройств, кДж/кг;

q5 - потеря теплоты в окружающую среду наружными поверхностями стенок пекарной камеры, кДж/кг;

q6 - потери теплоты через нижнюю стенку (фундамент пекарной камеры), кДж/кг;

q7 - потери теплоты излучением через посадочные и разгрузочные отверстия, кДж/кг;

q8 - расход теплоты на аккумуляцию элементами печного агрегата, кДж/кг.

q1=Wисп(h-h')+mкск(tк-tт)+(mccc+Wхсв)(tм-tт), (2.3)

где Wисп - величина упека (количество испаренной влаги из тестовой заготовки во время выпечки), выраженная в долях от единицы и отнесенная 1 кг горячего изделия.

Wисп =6%, (по условию);

Wисп =6%/100=0,06 доля.

Величина упека зависит от массы хлебобулочных изделий, от режима, от конструкции пекарной камеры и составляет 6…14 %.

h - удельная энтальпия перегретого пара при температуре пекарной камеры, кДж/кг: определяется по диаграмме h, s водяного пара при атмосферном давлении и температуре камеры или же рассчитываем по формуле:

h=r+сntсм, (2.4)

где r=2495 кДж/кг - теплота парообразования при атмосферном давлении;

сn=1,969 кДж/(кгК) - удельная массовая теплоемкость перегретого пара в атмосферных условиях;

tсм- температура камерной смеси, С: принимают в пределах 180…250С при атмосферном давлении;

tсм=200С=473К;

h=2495+1,969•473=3426,34 tк-температура корки,С;

tк=(tпк+tс)/2=(160+100)/2=130С; (2.5)

tм - средняя температура мякиша горячего хлеба, С принимают в пределах 98…99С;

ск и сс - соответственно удельные массовые теплоемкости корки и сухого вещества: принимают равной ск=сс=1,269…1,670 кДж/(кгК).

Массу сухого вещества в мякише определяют по формуле:

mс=1-(Wx+mк), (2.6)

где Wх - содержание общей влаги в 1 кг горячего изделия в момент выхода из пекарной камеры;

Wх =45%, (по условию). Wх =45% /100=0,45доля;

mк - масса корки, кг/кг горячего изделия;

mк =16,1% (по условию). mк =16,1%/100=0,161доля;

mс =1-(0,45+0,161)=0,389=38,9%

св - удельная массовая теплоемкость воды, кДж/(кгК): принимают 4,19 кДж/(кгК).

h'= hв= св• tк=544,7 кДж/кг;

tк=130С;

tм =90С, (по условию);

ск = сс =1,500 кДж/(кгК).

tт =30С;

q1=0,06(3426,34-544,7)+0,161•1,500(130-30)+(0,389•1,500+0,45•4,19)•(90- 30)=320кДж/кг

Расход теплоты на испарение влаги и перегрева пара, поступающего на увлажнение тестовых заготовок в пекарной камере определяют по формуле:

q2=qн(h-hx)+Wa(h-hв), (2.7)

где qн - массовая доля насыщенного пара, поступившего в пекарную камеру на увлажнение, кг пара/кг горячих изделий, практический расход пара на увлажнение составляет 0,7…0,15 кг пара/кг горячих изделий;

qн =0,7кг пара/кг горячих изделий;

Wа - массовая доля воды, поступившей в пекарную камеру на увлажнение, кг воды/кг горячих изделий;

Wа =0,2…0.3кг воды/кг горячих изделий;

hх - удельная энтальпия насыщенного пара перед пароувлажнительным устройством, кДж/кг;

hх=1700кДж/кг, (по h, s диаграмме водяного пара);

hв - удельная энтальпия воды, поступающей на увлажнение при заданной температуре, кДж/кг.

hв = св • tв =4,19•283К=1185,77кДж/кг, tв =10С=283К;

q2=0,7(3426,34-1700)+0,2(3426,34-1185,77)=1657кДж/кг.

q3=(Wисп+qн+Wa)ср(tп.к.-tвоз.)/(dп.к.-dвоз.), (2.8)

где ср=1,0 кДж/(кгК) - удельная массовая теплоемкость воздуха;

tп.к. - температура выходящей из пекарной камеры паро-воздушной смеси: принимают 180…200С;

tп.к. =200С;

dп.к. - влагосодержание горячего влажного воздуха в сечении посадочного окна на выходе из пекарной камеры, кг пара/кг сухого воздуха;

dп.к =0,025кг пара/кг сухого воздуха; (по H, d диаграмме влажного воздуха);

dвоз. - влагосодержание наружного воздуха, кг пара/кг сухого воздуха;

dвоз. =0,01кг пара/кг сухого воздуха;

tвоз =20С;

q3=(0,06+0,7+0,2)•1(200-20)/(0.025-0,01)=11520кДж/кг

, (2.9)

где mмф - масса металла, форм, приходящаяся на 1 кг хлеба, кг/кг;

mмф =0,8кг масса металла/кг хлеба;

см =0,46 кДж/(кгК) - удельная массовая теплоемкость стали;

- соответственно температура форм при входе в печь и выходе из нее, С.

t'ф =30С;

tф''=90С.

q4 =0,8•0,46(90-30)=22,08кг

q5=3,6 Фо.с./тt, (2.10)

где 3,6 - переводной коэффициент;

Фо.с. - потери теплового потока в окружающую среду, Вт;

тt - производительность печи, кг/ч.

Фо.с.=кАн(Тn-Твоз)+СоnАн((0,01Тn)4-(0.01Твоз)4), (2.11)

где Ан - площадь поверхности наружных стенок пекарной камеры, м2;

Ан =(h•l)•2+(b•l); (2.12)

l=5840мм=5,840м, (приложение Г, таблица Г1, /3/),

b=4500мм=4,500м, (приложение Г, таблица Г1, /3/),

h=3900мм=3,900м, (приложение Г, таблица Г1, /3/),

Ан = (3,9•5,84)•2+(4,5•5,84)=72м2;

Тn - температура наружной поверхности стенок, К;

Тn =40С=313К, (по условию);

Твоз - температура окружающего воздуха, К;

Твоз =20С=293К, (по условию);

Со=5,67 Вт/(м2К4) - коэффициент излучения абсолютно черного тела;

n - приведенная степень черноты наружных поверхностей, принимают для кирпичной кладки в приделах 0,9…0,93;

n =0,90;

к - коэффициент теплообмена наружной поверхности с окружающим воздухом, Вт/(м2К);

к колеблется приделах 10…15 Вт/(м2К);

Фо.с.=10•72(313-293)+5,64•0,90•72((0,01•313)4-(0,01•293)4)=22585,5кДж/кг

q5=3,6•22586/375=217кДж/кг;

q6=3,6Фн.с./ mt, (2.13)

где Фн.с. - тепловой поток через нижнюю стенку пекарной камеры, Вт.

Фн.с.=(и/и)Ан.с.(tст-tпол), (2.14)

где и - теплопроводность изоляции, Вт(/мК);

и =0,06Вт/м•К;

и - толщина изоляции (нижней стенки), м;

и =0,1м;

Ан.с. - площадь поверхности нижней стенки, м2;

Ан.с. = l•b (2.15)

Ан.с. =5,84•4,5=26,28м2;

tст - температура стенки со стороны передней камеры, С;

tст =45С;

tпол - температура пола, С;

tпол =20С;

Фн.с.= (0,06/0,1)26,28(45-20)=394,2Вт;

q6=3,6•26,28/375=4кДж/кг;

q7=СооАо((0,01Тп.к.)4-(0,01Тст)4)/mt, (2.16)

где о=1 степень черноты отверстия (считается как абсолютно черное тело);

Ао - площадь посадочного или выгрузочного отверстия, м2;

печь тепловой хлебопекарный выпечка

Ао =10,8(b•h) (2.17)

Ао =0,8(4,500•3,900)=14,04м2;

Тп.к. - температура пекарной печи, К;

Тп.к. =105С=378К;

Тст - температура стен в печном зале (принимают равным температуре воздуха), К;

Тст =20С=293К;

- продолжительность открытия посадочных отверстий, с;

=20…30мин=1200с;

- угловой коэффициент, зависящий от формы окна и его размеров;

=0,60, [таблица 3, /3/];

q7=5,67•1•14,04•0,060•1200((0,01•378)4-(0,01•293)4)/375=19939,8кДж/кг

Поскольку печь рассчитывается для непрерывной работы при установившимся тепловом режиме, потерей теплоты на аккумуляцию печного агрегата, q8, кДж/кг, можно пренебречь.

Тепловая мощность пекарной камеры Фп.к., Вт, равен

Фп.к.=qп.к.m (2.18)

qпк=320+1657+11520+22,08+217+4+19939,8=33679,92кДж/кг

Фп.к.=33679,92•3,75/3,6=35083,3Вт;

Условный технологический коэффициент полезного действия пекарной печи

. (2.19)

зt n.k =320/33679,92=0,53

Установочная мощность, Вт, печи определяется по формуле

Nуст=КФп.к., (2.20)

где К 1,3…1,6 - коэффициент запаса прочности печи.

Nуст =1,5•35083,3=52624,9Вт

2.2 ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ТОПКИ

Уравнение теплового баланса топки печи составляется на 1 кг твердого или жидкого или на 1 м3 газообразного топлива.

Q=+Qв+Qт+Qф=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5, (2.21)

где - располагаемая теплота, вносимая в топку печи, кДж/кг;

- низшая теплота сгорания твердого или жидкого топлива, кДж/кг, (для газообразного топлив , кДж/нм3) принимается по [приложению З, таблица 3.2, /2/],газопровод -Кумертау-Ишимбай-Магнитогорск =36800 кДж/нм3

Qв - теплота вносимая в топку с воздухом при подогреве его в печи =0 кДж/кг;

Qт - физическая теплота топлива Qт = 0 кДж/кг;

Qф - теплота, поступающая в топку при паровом распыливании топлива, с форсуночным паром Qф =0 кДж/кг;

Q1 - теплота газов, выходящих из топки, без учета теплоты газов, уходящих из печи, кДж/кг;

Q2 - потери теплоты с уходящими газами, кДж/кг;

Q3 - потери теплоты от химической неполноты сгорания топлива, кДж/кг;

Q4 - потери теплоты от механической неполноты сгорания топлива, кДж/кг;

Q5 - потери теплоты топкой в окружающую среду, кДж/кг.

36800=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

Теплота газов Q1:

, (2.22)

где qп.к. - количество теплоты, подводимого в пекарную камеру, кДж/кг;

qп.к.=33679,92 кДж /кг

т.п. - к.п.д.транспортируемого канала, т.п.= 0,75…0,95;

Q1=33679,92/0,95=35452,5 кДж/кг.

Потери теплоты с уходящими газами

(2.23)

где ух - коэффициент избытка воздуха за печью;

ух =1,2

tв - температура воздуха в помещении хлебопекарной печи, С принимается равно 25С;

q4 - потеря теплоты от механической неполноты сгорания топлива, %;

Для газообразных топлив q4=0;

Нух и Нхв - соответственно энтальпии продуктов сгорания и холодного воздуха, кДж/кг;

Нух=250кДж/кг,(поH,d-диаграмме);

Нхв=45 кДж/кг, (по H,d- диаграмме);

Q2=(250-45·1,2)(100-0)/100=196 кДж/кг.

(2.24)

q2 = 196/36800·100=0,53;

Q3=до 3 % =610 кДж/кг. [таблица 7, /3/],

Q4=0 [таблица 7, /3/];

Q5=1-3 % от =1143 кДж/кг;

Q=35452,5+196+610+1143=37401,5 кДж/кг

3. РАСЧЕТ ПЕКАРНОЙ КАМЕРЫ

(определение количества теплоты для определенных зон)

Для расчета пекарной камеры нужно знать тепловой режим выпечки. Этот режим может быть задан на основании опытных данных. Задается:

- время выпечки;

- распределение теплоты во время выпечки;

- изменение температуры по времени каравая или его корки.

При конструктивном расчете и отсутствии приведенных данных выполняется приближенный расчет следующим образом.

По тепловой мощности Фп.к. находят коэффициент теплообмена , Вт/(м2К) по формуле

=Фп.к./Ак(tкам-tn), (3.1)

где Ак - суммарная поверхность караваев в печи, м2;

Ак =рd2/4•nл •n1 ; (3.2)

nл •n1 =9,6•30=288;

Ак =3,14•2002/4•288=9043200мм=9м2

tкам - средняя температура в пекарной камере, С;

tкам =105С;

-средняя температура поверхности каравая, С. (3.3)

tнач.=30,0 С начальная температура поверхности каравая;

tкон.=90 С конечная температура поверхности каравая;

30+90=39,9=40С;

=35083,3/9(105-40)=59,97 Вт/(м2К)

По величине коэффициента теплообмена определяют среднее значение числа подобия Био (Bi) для всего процесса выпечки:

, (3.4)

где экв и Rэкв - эквивалентные значения теплопроводности и радиуса каравая;

Rэкв =960

экв=Rэкв/(к/к+м/мт), (3.5)

где к и к - средняя толщина и теплопроводность корки (величина к в процессе выпечки меняется от 0 до 2 мм);

к=2мм, к =0,066

м - толщина мякиша, м;

м =10см-4мм=9,6см=0,096м;

мт=(м+т)/2 - средняя теплопроводность теста-мякиша, Вт/(мК), (3.6)

м=0,244, [приложение И, таблица И1, /3/],

т =0,438, [приложение И, таблица И1, /3/],

мт =(0,244+0,438)/2=0,341;

экв =960/(2/0,066+0,096/0,341)=31,4

Bi=59,97•960/31,4=1833,5

4. РЕЖИМ ВЫПЕЧКИ ХЛЕБА ПШЕНИЧНЫХ И РЖАНЫХ СОРТОВ

Для выпечки пшеничных изделий рекомендуется трех стадийный режим. Тестовые заготовки высаживают на под, нагретый до 250…260С. Затем они поступают в зону увлажнения с относительной влажностью воздуха 60…70% и температурой 100…120С. Продолжительность этой стадии 2…4 мин. В зоне увлажнения тестовые заготовки увеличиваются в объеме, на их поверхности образуются крахмальный клейстер, а в дальнейшем - блестящая плотная корка. При выпечке гребешковых изделий (городские булки, городские батоны и т.д.)относительная влажность среды в пекарной камере должна быть более высокой (не менее 70%), а подвод теплоты от пода более интенсивным.

Вторая стадия выпечки должна проходить в неувлажненной зоне с высокой температурой (280…300С). В этой стадии на поверхности куска теста образуется корка. Температура центрального слоя теста достигает 50…60С.

Третья стадия - допекание изделия - характеризуется сравнительно низкой температурой паро-воздушной среды (180…190С).

Для выпечки хлеба ржаных сортов применяются двух стадийный режим: интенсивный прогрев теста в первой половине выпечки и последующее допекание его в зоне пониженной температуры. Температура среды пекарной камеры в начале процесса выпечки хлеба должна быть около 300С при относительной влажности воздуха 30…40% во второй половине выпечки температуру желательно снизить до 170…180С.

Подовые сорта хлеба выпекают с обжаркой: в первой зоне печи при температуре 320…350С в течении 4…5 минут, далее при температуре 230…250С, а допекают в зоне с температурой 180С.

Средняя температура выпечки в расчете на 1 г изделия:

белый пшеничный хлеб 200-260С;

темный пшеничный хлеб 210-250С;

смешанный ржаной хлеб

булочки и другие булочные изделия 220-270С.

5. РАСЧЕТ ГОРЕНИЯ ТОПЛИВА И ПРОДУКТОВ ГОРЕНИЯ

Полный объем продуктов сгорания, полученных при сгорании 1 кг топлива, топлива составит:

Vп.с.=Vс.г.+VН2О, (5.1)

где Vс.г.=VСО2+VSO2+VN2+VO2 - объем сухих газов.

VСO2=1,06 [приложение З,таблица З, /3/];

VN2=7,79 [ приложение З,таблица З, /3/];

VO2=10,98 [приложение З,таблица З, /3/];

VSO2 =0 [приложение З,таблица З, /3/];

VH2O =2,13 [приложение З, таблица З, /3/].

Vп.= 1,06+0+7,79+10,98=19,83;

Vп.с.=19,83+2,13=21,96 м3/нм3 ;

6. РАСЧЕТ ЧАСОВОГО РАСХОДА ТОПЛИВА И РАЗМЕРОВ ТОПКИ

Теплота, переданная из топки в пекарную камеру определяется по формуле

, (6.1)

где qп.к. - общий расход теплоты в пекарной камере на выпечку 1 кг хлеба, кДж/кг;

т - к.п.д. топки, рассчитывают по формуле:

, (6.2)

где q3 - потери теплоты от химического недожога топлива, %;

q3 =0, (принимаем по таблице 7,/3/);

q4 - потери теплоты от механического недожога топлива, (для жидких и газообразных топлив q4=0) ;

q5 - потери теплоты в окружающую среду ограждающими конструкциями топки;

q5 =1…3% , (по формуле 25,/3/);

т =100-(0+0+3)/100=0,97

QТ = 33679,92 /0,97= 34721,567кДж/кг

Часовой расход топлива В, кг/ч, определяют с учетом коэффициента тепловыделения в топке по формуле:

, (6.3)

где =1+qв+qт-(q3+q4+q5) =т (6.4)

q2 - потери теплоты с уходящими газами в долях от теплоты сгорания топлива;

q2 =196/33679,92=0,0058,(по формуле 25,/3/);

- низшая теплота сгорания твердого или жидкого топлива, кДж/кг (для газообразного топлива , кДж/нм3);

=36800, кДж/кг;

В=33679,92•375/36800(0,97-0,0058)=355,95кг/ч.

Удельный расход топлива в, отнесенный к 1 кг продукции, кг топлива / кг продукции, находят по формуле

, (6.5)

кг/ч

Часовой Вусл и удельный вусл расходы условного топлива определяют по формулам:

; (6.6)

Вусл =355,95•36800/29330=446,6кг/ч;

, (6.7)

вусл =0,95•36800/29330=1,19кг топлива/кг продукции;

где 29330 кДж/кг - теплота сгорания условного топлива;

Топочный объем рассчитываем по формуле:

, (6.8)

где (Q/V)т - теплонапряжение топочного объема, выбирается в пределах 232…290 кВт/м3.

м2

7. ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ТЕПЛОПЕРЕДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Теплопередающими устройствами являются пароводяные нагревательные трубки (трубки Перкинса) и газоходы различной конструкции.

Тепловой баланс пароводяных нагревательных трубок выражается уравнением:

Qтр=В(Н1-Н2)тр, (7.1)

где Qmр - теплота переданная пароводяными трубками, кДж/ч;

В - часовой расход топлива, кг/ч (м3/ч);

В=355,95кг/ч

Н1 и Н2 - энтальпия дымовых газов перед и за трубками, кДж/кг (кДж/м3);

t1=1250С; Н1=1250•1,44=1800кДж/кг;

t2=800С; Н2=800•1,39=1112 кДж/кг;

тр - к.п.д. пароводяных нагревательных трубок, принимается 0,95…0,98.

Qmр=355,95(1800-1112)•0,95=232648,92 кДж/кг.

Уравнение тепловых балансов парового и водогрейного котелков имеет вид:

Qп.к.=В(Н3-Н4)п.к.; (7.2)

Qв.к.=В(Н3-Н4)в.к.; (7.3)

где Qп.к. и Qв.к. - теплота, переданная для получения пара или на подогрев воды, кДж/ч;

В - часовой расход топлива, кг/ч;

Н3 - энтальпия дымовых газов перед котелком, кДж/м3;

Н4 - энтальпия дымовых газов за котелком, кДж/м3.

п.к. и в.к. - коэффициенты полезного действия парового и водогрейного котелков, =0,5…0,85 в зависимости от степени загрязнения теплопередающих поверхностей;

Qп.к.=355,95(1800-1112)•0,5=106785кДж/кг.

Тепловой баланс воздухоподогревателя не определяется, так как в составе печи не имеется воздухоподогреватель для подогрева дутьевого воздуха.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Тепловой баланс пекарной камеры составил 33679,92 кДж/кг.

Использовала газ «Кумертау-Ишимбай-Магнитогорск» при расчетах. Теплота сгорания при этом составила =36800 кДж/нм3

Число подобия Био для выпечки =1833,5

По полученным результатам расчета можно сделать итог, что хлебопекарная печь ФТЛ-2 является одной из универсальных и современных печей при выпечке хлебных изделий.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Михеев, А.А Практикум по курсу Промышленные печи хлебопекарного производства [Текст]: учебник/А.А. Михеев. - М.: Пищевая промышленность, 1974. - 287 с.;

2. Храмеенков, В.М. Технологическое оборудование хлебозаводов и макаронных фабрик [Текст]: учебник/ В.М. Храмеенков. - СПб. ГИОРД 2004- 496 с.;

3. Мигранов, Д.К. Тепловой расчет хлебопекарных печей. Методические указания [Текст]: методические указание/ Д.К. Мигранов,Уфа: 2005 - 61с.

4. Панфилова, В.А Машины и аппараты пищевых производств [Текст] :Учебник/ В.А. Панфилова. - М.: Высшая школа, 2001. - 680 с.;

Размещено на Allbest.ru