1. Ścianka pieca składa się z dwóch warstw: cegły ogniotrwałej (s1

1. Ścianka pieca składa się z dwóch warstw: cegły ogniotrwałej (s1=500mm) i cegły budowlanej (s2=250mm).
Temperatura wewnętrzna pieca wynosi 1300oC, a temperatura otaczającej przestrzeni 25oC. obliczyć:
a) straty ciepła z 1m2 powierzchni ścianki,
b) temperaturę t3 – na powierzchni styku ścianek.
Współczynnik wnikania ciepła od gazów piecowych do ścianki α1=34.8W/(m2K), współczynnik wnikania od ścianki do
powietrza α2=16.2W/(m2K), współczynnik przewodzenia ciepła dla cegły ogniotrwałej 1.16W/(mK), a cegły
budowlanej 0.58W/(mK)
2. Wyznaczyć powierzchnię wymiany cierpła w przeciwprądowym i współprądowym wymienniku ciepła, w którym
woda ochładza się od 90 do 80oC natomiast powietrze podgrzewa się od 20 do 70oC. Wyznaczone współczynniki
wnikania ciepła wynoszą dla wody 2796 a dla powietrza 102(W/m2K). Ścianka wymiennika o grubości 2cm wykonana
jest ze stali, dla której współczynnik przewodzenia ciepła wynosi 46(W/mK). Woda przepływa w ilości 1,2(kg/s).
3. Przez stalowy zbiornik o ściankach płaskich przemieszcza się, w sposób ciągły, miazga marchwiowa poddana
obróbce enzymatycznej. Temperatura obróbki powinna byś otrzymywana na poziomie 55oC. Dopuszczalny spadek
temperatury między wlotem a wylotem ze zbiornika wynosi 1oC. Zbiornik znajduje się w pomieszczeniu
o temperaturze 18oC. Przyjąć współczynnik wnikania ciepła od miazgi do wewnętrznych ścian zbiornika 85 W.(m2.K)-1,
współczynnik wnikania ciepła od ścianek zewnętrznych do powietrza 12 W.(m2.K)-1. Grubość ściany zbiornika wynosi
4 mm, przewodność cieplna właściwa stali 18 W.(m.K)-1. Powierzchnia ścian zbiornika, biorąca udział w wymianie
ciepła, wynosi 3,8 m2. Ciepło właściwe miazgi marchwiowej wynosi 3,91 kJ.(kg.K)-1. Obliczyć minimalne masowe
natężenie przepływu miazgi.
4. Mleko w pasteryzatorze płytowym, po procesie pasteryzacji w temperaturze 95oC, kierowane jest do sekcji
regeneracji ciepła, w której oddaje ciepło, ogrzewając mleko wpływające do pasteryzatora w temperaturze 4oC.
Temperatura mleka podgrzewanego na wyjściu z sekcji regeneracyjnej wynosi 85oC, a powierzchnia wymiany ciepła
sekcji regeneracyjnej 7,7m2. Obliczyć strumień masowy mleka przepływającego przez pasteryzator. Współczynnik
przenikania ciepła w sekcji regeneracyjnej wynosi 550 W.(m2.K)-1, ciepło właściwe mleka 4,05 kJ.(kg.K)-1. Obliczyć
stopień regeneracji ciepła w tym wymienniku.
Dane:
tpas=95oC
t1=4 oC
t2=85 oC
A=7,7 m2
cw=4,05 kJ.(kg.K)-1
k=550 W.(m.K)-1
Szukane: M, R
Mleko po pasteryzacji
tpas
t2
t3
t1
Wlot mleka surowego do sekcji regeneracji