Определение геометрических размеров аппарата

Определяем размеры варочного сосуда :

, (1)

 

где  внешний диаметр варочного сосуда, м;

V – вместимость сосуда, м³;

К =0,8;

К₁ = 0,05.

Высота вогнутости варочного сосуда:

 

, 2)

 

 

где высота вогнутости варочного сосуда, м.

Высота варочного сосуда:

 

, (3)

 

Высота заполнения варочного сосуда  определяется по формуле:

 

, (4)

 

Определяем размеры наружного котла, установив предварительно его диаметр, который должен быть больше диаметра варочного сосуда на 0,1 м. Это необходимо для того, чтобы между варочным сосудом и наружным котлом образовалось пространство, представляющее собой рубашку для промежуточного теплоносителя (см. таблицу 3).

 

, (5)

, (6)

 

Таблица 3– Исходные данные для расчета

Показатели		Обозначение	Величина	Примечание
Давление в варочном сосуде, кПа				Котел работает без избыточного давления
Коэффициент заполнения варочного сосуда			0,82	Для того, чтобы вода расширившись при нагревании, не переливалась через кромку варочного сосуда, заполняют содержимым на 80 – 90 %. В расчет принимаем =0,82
Максимальное количество воды в варочном сосуде при принятом коэффициенте заполнения, кг			205
Варочный сосуд цилиндрической формы с вогнутым дном
			0,8	Варочный сосуд выполнен из листовой нержавеющей стали толщиной =2 мм
			0,05
Показатели	Обозначение		Величина	Примечание
Зазор между стенками варочного сосуда и наружного котла, м			0,05	По конструктивным соображениям
Крышка варочного сосуда одинарная сферическая выпуклая, мм			2	Крышка выполнена из листовой нержавеющей стали толщиной 2 мм
Наружный котел цилиндрический, мм			3	Выполнен из углеродистой стали
Кожух			0,5	Выполнен из листовой углеродистой стали, покрытой светлой эмалью с толщиной листа 0,5 мм
Температура наружной поверхности котла, °С			60	Согласно требованиям ГОСТ 16997-77
Избыточное давление пара в пароводяной рубашке, кПа			40 (0,4)	Согласно требованиям ГОСТ 16997-77
Степень сухости пара			0,9
Количество воды, испарившейся при стационарном режиме, кг			2,05
Температура воздуха в помещении, °С			18
Время работы котла при стационарном режиме, ч			1,0
Время разогрева котла, мин			55
Температура на крышке котла при стационарном режиме работы, °С			95
Размеры парогенератора:				По аналогии с серийно выпускаемыми аппаратами
длина, мм			400
ширина, мм			200
высота, мм			200
Каркас и арматура котла, кг			250	% от массы варочного сосуда
Постамент, кг			400	% от массы варочного сосуда
Начальная температура воды, °С			12
Температура кипения воды в варочном сосуде, °С			100

 

Устанавливаем толщину изоляции стенок наружного котла, для чего предварительно определяем удельные потери теплоты теплоизолированным котлом и коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности котла воздуха соответственно по формулам и для тонкой стенки; температуру изолированной стенки = 60°С по таблице, температуру стенки наружного котла‚ принимаем равной температуре пара (при заданном избыточном давлении 40 кПа =109,3°С).

 

 (7)

 (8)

 

где  - коэффициент теплоотдачи, Вт/м²ּ°С;

q – потери теплоты, Вт/м²;

t - температура внутренней поверхности изоляции, °С;

t - температура воздуха, °С.

Находим коэффициент теплопроводности мятой (гофрированной) альфоли:

 

 (9)

 (10)

 

Толщина изоляции определяется из формулы:

 (11)

 

Диаметр защитного кожуха D , будет равен

 

 (12)

 

Учитывая, что для удобства обслуживания общая высота котла не должна превышать Н м и принимая сферическую крышку  м, определяем высоту постамента

 

 (13)