Реактор с рубашкой часто подбирают по одному параметру — объёму партии. Теплообмен при этом оценивают по аналогии: у соседнего цеха аппарат на 1000 л греет соус за час, значит, и у нас будет так же. На деле время нагрева и охлаждения зависит от вязкости продукта, площади рубашки, теплоносителя и мешалки, и расхождение в разы здесь не редкость. Разберём на условном примере, как делается оценочный расчёт.
Исходные данные условного примера
| Параметр | Значение |
|---|---|
| Рабочий объём партии | 800 л (около 850 кг) |
| Теплоёмкость продукта | 3,6 кДж/(кг·°C) |
| Нагрев | с 20 до 85 °C |
| Площадь рубашки | 3,5 м² |
| Теплоноситель | горячая вода 95 °C |
| Коэффициент теплопередачи K | 300 Вт/(м²·°C) — вязкий соус, рамная мешалка |
Считаем по шагам
- Тепло на нагрев партии. Q = m × c × Δt = 850 × 3,6 × 65 ≈ 199 000 кДж.
- Средний температурный напор. Вода 95 °C, продукт греется от 20 до 85 °C. Среднелогарифмическая разность: (75 − 10) / ln(75/10) ≈ 32 °C.
- Тепловая мощность рубашки. P = K × F × Δtср = 300 × 3,5 × 32 ≈ 33,6 кВт.
- Время нагрева. τ = Q / P = 199 000 / 33,6 ≈ 5900 с, то есть около 1,6 ч.
Изменим одно условие: продукт гуще, мешалка тихоходная и без скребков, K падает до 150 Вт/(м²·°C). Время нагрева вырастает примерно до 3,3 ч. Если заменить воду паром с температурой около 130 °C, напор увеличится и время сократится более чем вдвое — но для продуктов, склонных к пригоранию, такой теплоноситель допустим не всегда.
Коэффициент теплопередачи для вязкого продукта может различаться в несколько раз в зависимости от мешалки, поэтому время цикла без расчёта — лишь догадка.
Во что обходится ошибка
Если реактор греет партию не за полтора, а за три часа, в смену помещается меньше циклов, и под нужный объём приходится ставить второй аппарат. Охлаждение ещё чувствительнее: для вязких масс оно часто длиннее нагрева и именно оно ограничивает производительность. Исправлять ситуацию после покупки дорого: площадь рубашки уже не увеличить, остаются выносной теплообменник или замена мешалки.
Как заказать реактор с расчётом теплообмена
Для расчёта нам нужны рецептура или хотя бы вязкость и плотность продукта, объём партии, температурный график и доступный теплоноситель. По этим данным подбираем промышленный реактор объёмом от 50 до 25 000 л с якорной, рамной, лопастной или турбинной мешалкой под вязкость до 200 Па·с. Если рубашки не хватает на охлаждение, дополняем схему теплообменным оборудованием — пластинчатыми, кожухотрубными или спиральными аппаратами.
Пришлите параметры продукта на sales@sushilka22.ru или позвоните по номеру +7 906 968-1922 — посчитаем время цикла до того, как вы подпишете договор.