Определение размеров котла

Пример расчета пищеварочного котла

Исходные данные

Полезная вместимость варочного сосуда, дм³ 100

Начальная температура содержимого, °С 10

Конечная температура содержимого, °С 100

Время разогрева содержимого варочного сосуда до кипения, мин 50

Температура на боковых стенках аппарата, °С 60

Температура воздуха в помещении, ºС 20

Напряжение электрической сети, В 3N~50 Гц, 380

Материал паровой рубашки и кожуха Сталь

Материал варочного сосуда Нержавеющая сталь

Теплоизоляционный материал Шлаковата

Форма варочного сосуда Цилиндрическая

Конструктивная схема пищеварочного котла представлена на рис. 7.34. В связи с тем, что пищеварочные котлы с цилиндрической формой варочного сосуда в основном устанавливаются автономно их размеры по длине и ширине не ограничены. Высота же котла (Н) принимается исходя из удобства обслуживания с учетом принятого в нашей стране модуля М = 100 мм и сложившейся практика конструирования модульных тепловых аппаратов. Принимаем Н= Н_Р + Н_П = 850 мм.

Полный объем варочного сосуда (V) котла с учетом коэффициента заполнения составит

дм³,

где V_п – полезный объем варочного сосуда, дм³;

К – коэффициент заполнения варочного сосуда (К = 0,8).

Внутренний диаметр варочного сосуда (Д_В) можно определить исходя из соотношения Н_В/Д_В, которое для стационарных пищеварочных котлов составляет примерно 0,6 [4]. При этом, исходя из удобства обслуживания, максимальная высота варочного сосуда не должна превышать 0,6 м. Тогда

V = .

Откуда Д_В = = = 0,642 м,

где V – полный объем варочного сосуда, м³.

Принимаем Д_В = 640 мм, тогда

Н_В = = = 0,398 м (400 мм).

С учетом толщины стенки варочного сосуда 3 мм его наружный диаметр (Д ) составит 646 мм.

Паровая рубашка у стационарных пищеварочных котлов в зависимости от их вместимости, типа и фирмы производителя колеблется в пределах 20…40 мм. Принимаем толщину паровой рубашки у проектируемого котла 25 мм. Тогда внутренний диаметр рубашки (Д_Р) составит

Д_Р = 646 + 2 ּ 25 = 696 мм

С учетом толщины стенки рубашки котла 4 мм его наружный диаметр (Д ) составит 704 мм.

При стационарном режиме тепловая изоляция будет иметь температуру со стороны наружной стенки 60 °С, а со стороны паровой рубашки – 110 °С. Теплопроводность шлаковаты (табл. 6.6) составляет 0,058 Вт/(мּК), а коэффициент теплоотдачи (α) определятся по эмпирической формуле 6.36

α = 9,7 + 0,07(60 – 20) = 12,5 Вт/(м² К).

Толщина слоя теплоизоляции определяется по формуле 6.52

δ_из = = 0,0058 м.

Тогда внутренний диаметр кожуха (Д ) будет равен

Д = 704 + (2 ּ 5,8) = 715,6 (716) мм.

С учетом толщины стенки кожуха 1,5 мм его наружный диаметр составит Д_К = 719 мм.

Рубашка варочного сосуда опускается ниже его днища примерно на 30 мм. Соответственно высота рубашки котла (Н_Р) равна

Н_Р = Н_В + 30 = 400 + 30 = 430 мм.

Откуда высота постамента составит

Н_П = 850 – 430 = 420 мм.

Кожух размещается ниже верхней кромки варочного сосуда примерно на расстояние 30 мм. Соответственно Н_К = Н_Р – 30 = 400 мм.

Пространство между верхней кромкой варочного сосуда и кожухом закрывается листовой нержавеющей сталью в виде усеченного конуса и называется шейкой котла.

Дата добавления: 2015-06-30