Слайд 1Выбрасываемые вещества, при горении углеводородного топлива (Таблица 2.1)
Слайд 2Рис. 3.1. Принципиальная схема МГД-генератора:
а – конструктивная схема; б –
принцип действия: N, S – полюса магнита; А – амперметр;
R – нагрузочное сопротивление; V – поток ионизированного газа – плазма.
Слайд 3Рис. 3.2. Принципиальная схема токамака.
Слайд 4
Рис. 3.3. Принципиальная схема топливного элемента.
Слайд 5Рис. 4.1. Нарезка клубня картофеля кубиками (закрашенные кубики отбраковываются на
переработку).
Слайд 6Характеристика люминесцентных ламп
Слайд 7Характеристика ламп накаливания
Слайд 8Расход электроэнергии силовым оборудованием
Wсил = Pприс∙Кз∙τ,
6.1
где Wсил – расход электроэнергии любым электроприводом,
кВт∙ч;
Pприс – присоединенная мощность электродвигателя (Pприс = Pн/η), кВт;
Pн – номинальная мощность электродвигателя (Pн = ∙I∙U∙cosφ), кВт;
η – коэффициент полезного действия электродвигателя;
I – ток, А;
U∙– напряжение, В;
cos φ – коэффициент мощности;
τ – продолжительность работы электродвигателя, ч.
Слайд 9Тепловой баланс аппарата
Qзатр = Qпрод + Qтопл + Qконст ,
(6.2)
где Qзатр – затраченное (общее) количество теплоты, которое выделяется
в аппарате, кДж;
Qпрод – количество теплоты, расходуемой на тепловую кулинарную обработку продукта, кДж;
Qтопл – количество теплоты, теряемой с топливом (для огневых аппаратов), кДж;
Qконст – потери теплоты, определяемые конструкцией аппарата, кДж.
Слайд 10Количество теплоты расходуемое на тепловую кулинарную обработку продукта
Qпрод =
Qпол + Qисп + Qпер + Qпос .
(6.3)
где Qпол - полезная теплота, затрачиваемая на нагревание продукта, кДж;
Qисп – теплота на испарение влаги из продукта или из содержимого варочного сосуда, кДж;
Qпер – теплота на перегрев этого пара до температуры в рабочей камере, кДж;
Qпос – теплота, затрачиваемая на нагревание посуды, кДж;
Слайд 11Потери теплоты, определяемые конструкцией аппарата
Qконст = Qогр + Qраз +
Qувлж + Qдв . (6.4)
Qогр -
потерь теплоты в окружающую среду наружными ограждениями , кДж;
Qраз – потерь теплоты на разогрев конструкции, кДж;
Qувлж - на увлажнение камеры , кДЖ;
Qдв - потери через дверцу при ее открывании, кДж.
Слайд 12Общее количество теплоты
, (6.6)
где – средняя теплоемкость продуктов, кДж/(кг К);
– теплоемкость греющей среды (воды, бульона, молока или жира), кДж/(кг К);
– общая масса загруженных пищевых продуктов, кг;
– масса воды, бульона, молока или жира, загружаемых в аппарат, кг;
– конечная и начальная температура загружаемых продуктов, ºС;
– конечная и начальная температура среды, ºС.
Теоретический расход теплоты на процесс тепловой кулинарной обработки
Qзатр = P∙τ, (6.5)
где Q – затраченное (общее) количество теплоты, кДж;
Р – мощность аппарата, кВт;
τ – продолжительность работы аппарата, с.
Слайд 13Количество теплоты, расходуемое на испарение влаги
Qисп =
r, (6.7)
где
– масса испарившейся воды за период тепловой кулинарной обработки, кг;
r – удельная теплота парообразования, кДж/кг.
Qпер = cпар (6.8)
где cпар – теплоемкость пара, кДж/(кг К);
– конечная температура пара, ºС;
– начальная температура пара, ºС.
Количество теплоты, расходуемой
на перегрев пара
Слайд 14Потеря теплоты на нагревание посуды
Q = спос
mпос (t t ),
(6.9)
где спос – теплоемкость материала посуды, кДж/(кг К);
mпос – масса посуды, в которой находится заданное количество обрабатываемой продукции или производимой за один часа, кг;
t средняя температура посуды на выходе из аппарата, ºС;
t – средняя температура посуды поступаю-щей в аппарат, ºС.
Слайд 15Потери теплоты наружными ограждениями в окружающую среду
Q =
10 , (6.10)
где Q – потери теплоты в окружающую среду, кДж;
αi – коэффициент теплоотдачи от i-ro элемента ограждения аппарате к окружающему воздуху, Вт/(м2 К);
Fi – площадь поверхности i-ro элемента ограждения, м2;
ti – средняя температура i-ro элемента ограждений, ºC;
tв – температура окружающего воздуха, ºС;
τ – продолжительность работы аппарата, с.
ti = . (6.11)
t , t - температура стенки начальная и конечная, ºC.
Слайд 16Потери теплоты на разогрев конструкции
α = αк + αл,
(6.12)
где αк, αл – коэффициенты теплоотдачи конвекцией и лучеиспусканием, Вт/(м2∙К).
α = 9,7 + 0,07∙(tст − tв). (6.13)
Q = (6.14)
где Q – потери теплоты на разогрев конструкции, кДж;
mi – масса i-го элемента конструкции аппарата, кг;
ci – теплоемкость материала i-го элемента конструкции аппарата, кДж/(кг К);
t , t – конечная и начальная температура i-го элемента конструкции аппарата, ºС.
Слайд 17Потери теплоты на увлажнение камеры
Qувлж = cв∙mв∙(t – t )
+ Δm∙r + cпар∙Δm∙(t +t ),(6.15)
где св –
теплоемкость воды (4,19), кДж/(кг К);
спар – теплоемкость пара (2,01) кДж/(кг К);
mв – масса воды, кг;
t , t – конечная (100) и начальная температура воды, ºС;
t – конечная температура пара, равная темпера-туре в рабочей камере аппарата, ºС;
t – начальная температура пара, (100), ºС;
Δm – масса испарившейся воды (Δm = mв), кг;
r – удельная теплота парообразования (r = 2256), кДж/кг.
Слайд 18Потери теплоты через дверцу
Qдв = Qвен + Qизл ,
(6.16)
где Qвен- на нагрев вентиляционного воздуха
, кДж;
Qизл- на излучение через дверной проем, кДж.
Qвен = (Iср− Iв)∙B∙τ, (6.17)
где Iср, Iв – энтальпии соответственно газовой среды в рабочей камере и окружающего воздуха, кДж/м3;
B – количество выходящей паровоздушной смеси из рабочей камеры, м3/с;
τ – продолжительность открывания дверцы, с;
Слайд 19
Qизл = 5,7∙10 ∙ε∙F∙φ∙τ∙
, (7.1)
где ε – степень черноты излучающего дверного проема (в нашем случае ε близка к 1);
5,7∙– коэффициент лучеиспускания абсолютно черного тела, Вт/(м2∙К4);
F – площадь излучающего дверного проема, м2;
φ – угловой коэффициент излучения, (в нашем случае для аппарата находящегося внутри помещения φ = 1).
tк , tв – соответственно средняя температура в рабочей камере и окружающего воздуха, ºС.
Слайд 20Если каждую составляющую уравнения теплового баланса разделить на Qзатр, и
обозначить:
= qпол;
; ;…; , (7.2)
то оно приобретает вид
1 = qпол+ qисп+ qпер+ qпос+ qогр+ qраз+ qувлж+ qдв. (7.3)
η = 100 %. (7.4)
η - коэффициент полезного действия.
Слайд 21Удельный расход энергии на единицу производимой продукции
ωбл =
,
(7.5)
где ωбл – удельный расход энергии на единицу произведенной продукции, кВт∙ч/усл. блюдо или кВт∙ч/кг;
Wобщ = Wраз + Wст – общий расход энергии на процесс приготовления, кВт∙ч;
Wраз – расход энергии на период разогрева, кВт∙ч;
Wст – расход энергии в стационарном режиме, кВт∙ч;
n – количество готовой продукции за процесс в соответствующих единицах.
Wобщ = Wраз∙Кц + Wст + Wд = Pраз∙τраз∙Кц + Pст∙τст + Pд∙τд (7.6)
где Wд – расход энергии в дежурном режиме, кВт∙ч;
Кц – количество циклов разогрева за рабочий день;
Pраз, Pст, Pд – мощность аппарата соответственно для периода разогрева, стационарного и дежурного режимов, кВт;
τраз, τст, τд – продолжительность разогрева, стационарного и дежурного режимов, ч.
Расход энергии аппаратом за рабочий день
Слайд 22Рис. 7.1. Зависимость изменения температуры постоянной массы продукта от продолжительности
разогрева при различной мощности нагревателей.
Слайд 23Рис. 7.2. Зависимость продолжительности разогрева постоянной массы продукта от удельной
мощности приходящейся на единицу массы загружаемого продукта.
Слайд 24Рис. 7.3. Зависимость удельного расхода энергии от массы загружаемого продукта.
Слайд 25Рис. 7.4. Зависимость удельного расхода энергии от удельной мощности приходящейся
на единицу массы загружаемого продукта.
Слайд 26Теплопередача от конфорки к наплитной посуде
, (7.7)
где λэк - эквивалентный коэффициент теплопроводности;
Q –количество теплоты, передаваемое через прослойку воздуха;
δ – толщина воздушной прослойки;
F – площадь поверхности теплообмена;
Δt – разность температур между конфоркой и посудой.
Рис. 7.5. Схема жарки изделий на плите в наплитной посуде.
Слайд 27
Плотность потока теплоты q= qл + qк
, (7.8)
где - плотность потока теплоты, передаваемого теплопроводностью.
Расчетная формула для лучистого теплообмена (qл ) между параллельными серыми плоскостями имеет вид:
qл= , (7.9)
где – приведенная степень черноты;
ε1, ε2 – степень черноты конфорки и наплитной посуды;
со – коэффициент излучения абсолютно черного тела (5,7 Вт/м2∙К4);
Т1, Т2 – температура конфорки и наплитной посуды, К.
Слайд 28Рис. 8.1. Зависимость между отношением установившейся конечной температуры конфорки к
начальной и величиной воздушного зазора между конфоркой и наплитной посудой.
Слайд 29Экономия электроэнергии (Δэ) в сети при переводе ее на более
высокое напряжение
Δэ = 0,003∙ρ∙L∙τ∙
, 8.1
где ρ – удельное сопротивление материала провода при 20°С, Ом∙м;
L – длина участка сети, на котором производится повышение номинального напряжения, м;
τ – расчетный период времени, ч;
I1, I2 – среднее значение токов в одной фазе сети соответственно при низком и высоком напряжениях, А;
q1, q2 – сечение проводов сети при низком и высоком напряжениях, м2 (при проведении мероприятий без замены проводов q1 = q2);
0,003 – переводной коэффициент Вт в кВт и однофазную в трехфазную сеть.
Слайд 30Экономия электроэнергии при реконструкции сети
Δэ = 0,003∙I ∙
, 8.2
где I – среднеквадратическое значение тока нагрузки одной фазы, А;
L1, q1, ρ1 – соответственно длина (м), сечение (м2) и удельное сопротивление материала провода при 20°С (Ом∙м) для данного участка сети до ее реконструкции;
L2, q2, ρ2 – то же, после реконструкции;
τ – расчетный период времени, ч.
Слайд 31Влияние напряжения сети на работу электротепловых аппаратов
Q = I2∙R∙τ,
8.3
где Q – количество теплоты, Дж;
I – протекающий ток, А;
τ – продолжительность нагрева, с.
Заменим ток на его значение по закону Ома
I = U/R, 8.4
где U – напряжение, В;
R – сопротивление, Ом.
Тогда выражение для количества выделяемой теплоты примет вид
Q = (U2/R)∙τ = P∙τ, 8.5
где P – мощность нагревателей (P = U2/R = I∙U), Вт.