Главная Обратная связь

Дисциплины:






Тепло, поступающее с греющим паром.



Тепло, поступающее со стальным корпусом автоклава.

Q1 = G1 ∙ Сст ∙tнач,

где G1 – Масса аппарата, G1 = 950 кг;

Сст – Теплоемкость нержавеющей стали, Сст=0,5∙103 Дж/кг*К;

tнач – Начальная температура процесса, tнач =20°С(температура в помещении).

Q1 =950∙0,5∙103∙20 = 9,50∙106 Дж

Теплосодержание изоляции.

Q2 = G2∙С2∙ tнач,

,где G2 - Масса изоляции, кг;

С2 – Теплоемкость изоляции, С2 =1,05∙103 Дж/кг*К;

tнач – Начальная температура процесса, tнач =20°С.

 

G2 = Fиз∙ρиз∙δиз,

где Fиз - Площадь поверхности изоляции,

δиз – Толщина изоляции, δиз= 0,05м(стекловата),

ρиз – Плотность изоляции, ρиз = 200 кг/м3 (стекловата).

 

Fиз = 2b∙H+2a∙b = 2b∙(H+ a),

где Н – Высота камеры стерилизатора, Н=1450 мм =1,45 м;

а – Ширина камеры стерилизатора, а=900 мм = 0,9 м;

b - Длина камеры стерилизатора, b=1350 мм = 1,35 м.

Fиз =2*1,35*(1,45+0,9) = 6,345 м2 ;

G2 = 6,345∙0,05∙200 = 63,45 кг

Q2 = 63,45∙1,05∙103∙20 = 1,07∙106 Дж

3) Тепло, поступающее с кассетами и передвижным стеллажом.

Q3 = Gст.т∙Сст∙ tнач,

где Gст.т – Масса кассет, стеллажей и тележек, Gст.т = 80 кг;

Сст – Теплоемкость нержавеющей стали, cст=0,5∙103 Дж/кг*К;

tнач – Начальная температура процесса, tнач =20°С;

Q3 = 80∙0,5∙103∙20 = 0,80∙106 Дж

Тепло, поступающее с ампулами.

Q4= mамп∙nапм∙Сc∙tнач,

где mамп - Масса одной пустой ампулы, m= 1,3∙10 -3кг;

nапм – Число ампул, n=122127 шт;

Сc – Теплоемкость стекла, Сc = 0,63∙103 Дж/кг*К;

tнач – начальная температура процесса, tнач =20°С;

Q4=1,3∙10-3∙122127∙0,63∙103∙20= 2,00*106 Дж

5) Тепло, поступающее с раствором.

Q5 =Gр-ра ∙Ср-ра∙ tнач ,

где Gр-ра – масса раствора;

Ср-ра – теплоемкость раствора, Дж/кг*К;

tнач – начальная температура процесса, tнач = 20°С;

Gр-ра = mамп∙nапм,

где mр-ра – масса раствора в одной ампуле, m= 1,1∙10 -3кг;

nапм – число ампул, n = 122127 шт

Gр-ра =122127∙1,1 ∙10 -3= 134,34 кг;

Для двух компонентной системы разбавленных водных растворов удельная теплоемкость раствора может быть рассчитана по формуле:

Сраст. = 4190´(1-Х), Дж/кг×К,

где Х- содержание растворенного вещества, Х=0,2%=0,002;

4190 Дж/кг×К - теплоемкость воды.

Сраст.= 4,19*103´(1-0,002)=4,18*103 Дж/кг×К

Q5 = 134,34∙ 4,18∙103∙20 = 11,23∙106 Дж



Тепло, поступающее с греющим паром.

Q6 = D∙ i,

где i - Энтальпия греющего пара, i = 2712∙103 Дж/кг;

D – Необходимое количество греющего пара, кг.

Q6 = 2712∙103∙D

Приход тепла (Qпр)

=9,50∙106+1,33∙106+0,5∙106+2,00∙106+11,23*106+2711∙103∙D= 24,56∙106+2711∙103∙D

Расчёт приходящей теплоты.

Сумма расходуемой теплоты будет равна:

,где Q7 – Теплосодержание аппарата в конце процесса;

Q8 – Теплосодержание изоляции;

Q9 – Теплосодержание ампул;

Q10 – Теплосодержание раствора;

Q11 – Теплосодержание кассет и передвижного стеллажа;

Q12 – Тепло, отводимое с конденсатом греющего пара;

Q13 – Потери в окружающую среду.

 

Теплосодержание аппарата в конце процесса.

Q7 = G1∙ Сст ∙tкон ,

где G1 – Масса аппарата, G1 = 900 кг;

Сст – Теплоемкость нержавеющей стали, Сст =0,5∙103 Дж/кгК;

tкон – Конечная температура процесса.

tкон =

tст1и tиз1находят по уравнению сплошности теплового потока:

q=α1∙(tп - tст1) = (λстcт)∙( tст1 - tиз1) = α2∙(tиз-tв),

где α1- коэффициент теплоотдачи от пара к стальной стенке, α1=12000 Вт/м2*К;

a2-коэффициент теплоотдачи от стенки к изоляции, Вт/м2 К;

δст –толщина стенки, δст= 0,012 м;

λст - теплопроводность стенки, λст = 17,5 Вт/мК;

tпара – температура пара, °С;

tст1 – температура стенки аппарата в конце процесса, °С;

tиз1 – температура изоляции в конце процесса, °С;

tв – температура окружающей среды, °С.

Также удельный тепловой поток может быть расcчитан по формуле:

q = К∙(tпара – tвозд),

где К – коэффициент теплопередачи;

tпара – температура пара, °С;

tвозд – температура окружающей среды, °С.

Коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле:

К =

,где δст –толщина стенки, δст= 0,012 м;

λст - теплопроводность стенки, λст = 17,5 Вт/мК;

δиз –толщина изоляции, δиз= 0,05м;

λиз – теплопроводность изоляции, λиз = 0,06 Вт/м∙К;

a2-коэффициент теплоотдачи от стенки к изоляции, считается по эмпирической зависимости:

α2=9,74 + 0,07∆t,

где ∆t - разность температур между наружной поверхностью аппарата и окружающей средой,°С ;

∆t=tпов.ап-та – tокр.среды ,

где tпов.ап-та – Температура поверхности аппарата, tпов.ап-та = 45оС;

tокр.среды – Температура окружающей среды, tокр.среды = 20°С;

∆t =45 - 20 = 25°С.

α2=9,74 + 0,07∙25 = 11,49 Вт/м2∙К

К = = 1,09 Вт/м2∙К

q = k∙(tпара – tвозд.) = 1,09∙(120-20) = 109 Вт/м2.

tст1 = tпара – q/ α1 = 120-(109/12000) = 119,99 °С.

tиз1 = tст1 – (δст / λст)∙q = 119,99 – (0,012/17,5)∙109 = 119,92 °С.

tиз2 = (q/ α2) + tв = (109/11,49)+20 = 29,49 °С.

tср.из. = (119,92+29,49)/2=74,74 °С.

tкон. = (119,99+119,92)/2 = 119,96 °С.

Q7 = 950∙0,5∙103∙119,96 = 56,89∙106 Дж.

Теплосодержание изоляции в конце процесса.

Q8 = Gиз∙cиз∙ tср.из,

где Gиз - Масса изоляции, Gиз = 63,45 кг;

Сиз – Теплоемкость изоляции, Сиз =1,05∙103 Дж/кг*К;

tср. из. – Средняя температура изоляции, tср. из. = 74,74 °С.

Q8= 63,45∙1,05∙103∙74,74 = 4,98∙106 Дж

Теплосодержание ампул в конце процесса.

Q9 = Gс∙Сс∙tконд ,

где Gс – Масса ампул, Gс = 158,76 кг;

Сc – Теплоемкость стекла, Сc = 0,63∙103 Дж/кг*К;

tконд – температура конденсации, tконд=120 °С;

Q9 =158,76∙0,63∙103∙120 = 12,00∙106 Дж

Теплосодержание раствора в конце процесса.

Q10 = Gр-ра∙cр-ра∙ tконд,

где Gр-ра – масса раствора, Gр-ра =134,34 кг;

Ср-ра – теплоемкость раствора, Ср-ра = 4,18*103 Дж/кг*К;

tконд – температура конденсации, tконд=120°С;

Q10 =134,34∙4,18∙103∙120 = 67,43∙106 Дж

Теплосодержание кассет, тележек и стеллажей в конце процесса.

Q11 = Gст.т∙cст∙ tконд,

где Gст.т – Масса кассет, стеллажей и тележек, Gст.т = 80 кг;

Сст – Теплоемкость нержавеющей стали, cст=0,5∙103 Дж/кг*К;

tконд – температура конденсации, tконд=120°С;

Q11 = 80∙0,5∙103∙120 = 4,8∙106 Дж





sdamzavas.net - 2017 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...