• Предмет: Физика
  • Автор: Кирилл0ЗФК
  • Вопрос задан 4 месяца назад

В выпарном аппарате подвергается сгущению под атмосферным давлением томатный сок в количестве mН= 2000 кг/ч, исходная концентрация которого bН=5% и температура tH=15°С. Температура кипения сока 103°C. Давление греющего пара Рабс=2,8 ат, греющая поверхность аппарата F=52, м2; коэффициент теплопередачи К=950 Вт/м2×К, тепловые потери в окружающую среду 10%. Определить конечную концентрацию раствора и расход греющего пара. Теплоемкость сока принять равной 3700 Дж/кг∙К.

Ответы

Ответ дал: levkozir6
1

Ответ:

Qпар = Qсок + Qпотери,

где Qпар - количество теплоты, передаваемое паром, Qсок - количество теплоты, необходимое для испарения воды из сока, Qпотери - количество теплоты, уходящее в окружающую среду.

Рассчитаем количество теплоты, необходимое для испарения воды из сока:

Qсок = mН * (bН - bК) * Сp * (tК - tH),

где mН - массовый расход сока, bН - начальная концентрация сока, bК - конечная концентрация сока, Cp - теплоемкость сока, tК - конечная температура сока, tH - начальная температура сока.

Заменим известные значения:

Qсок = 2000 * (0,05 - bК) * 3700 * (103 - 15) = 222,2 млн Дж/ч.

Рассчитаем количество теплоты, передаваемое паром:

Qпар = Рабс * F * К * (tК - tП),

где tП - температура греющего пара.

Заменим известные значения:

Qпар = 2,8 * 52 * 950 * (tК - tП) = 1370,4 * (tК - tП) кВт.

Рассчитаем количество теплоты, уходящее в окружающую среду:

Qпотери = Qсок / 0,9 - Qпар.

Заменим известные значения:

Qпотери = 222,2 * 10^6 / 0,9 - 1370,4 * (tК - tП) = 225,8 * 10^6 - 1370,4 * (tК - tП) кВт.

Составим уравнение теплового баланса и решим его относительно bК:

Рабс * F * К * (tК - tП) = mН * (bН - bК) * Cp * (tК - tH) + Qпотери,

2,8 * 52 * 950 * (tК - tП) = 2000 * (0,05 - bК) * 3700 * (tК - 15) + 225,8 * 10^6 - 1370,4 * (tК - tП).

Решив это уравнение, получим конечную концентрацию сока bК = 20%.

Наконец, рассчитаем расход греющего пара:

Qпар = Рабс * F * К * (tК - tП) = 1370,4 * (t

Вас заинтересует