Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Основы расчетов

При производстве сгущенных молочных продуктов определяют:

1) Массу выпариваемой при сгущении влаги;

2) Поверхность нагрева вакуум-аппарата;

3) Расход греющего пара;

4) Интенсивность выпаривания;

5) Массу воды, подаваемой на конденсаторы;

6) Размер конденсаторов;

7) Производительность вакуум-насосов, подпорных шайб.

1. Массу выпариваемой при сгущении влаги (кг) определяется по формуле:

, кг исп. вл./ч (1)

где М – масса сырья, поступающего на сгущение, кг

С₁, С₂ – концентрация сухих веществ соответственно в сырье и готовом продукте, %

2. По выпариваемой влаге и массе сырья определяется масса сгущенного продукта:

, кг(2)

3. Конечное содержание сухих веществ в продукте можно определить по формуле:

, % (3)

4. Если молоко, поступающее в вакуум-аппарат, предварительно нагрето до температуры кипения, то массу выпариваемой влаги определяется по формуле:

где F – поверхность нагрева вакуум-аппарата, м²

k – коэффициент теплопередачи при кипении, Вт/м²*ºК

Δt – разность между температурой греющего пара и кипения, ºС

r- скрытая теплота парообразования, Дж/кг

5. Количество влаги, удаляемой из сырья в результате самоиспарения:

где с – теплоемкость сырья, Дж/кг*ºК

t_пер, t_к – температура перегрева и кипения, ºС

6. Если в вакуум-выпарную установку поступает холодное молоко, то производительность ее снижают на величину:

где t_н – температура начальная, ºС

7. Поверхность нагрева вакуум-выпарного аппарата можно определить:

8. Расход греющего пара для сгущения можно определить:

где i_гр – энтальпия греющего пара, Дж/кг

t_кон – температура конденсата, ºС

с_кон – теплоемкость конденсата, Дж/кг*ºК

η – коэффициент учитывающий потери тепла (0,95-0,98)

9. Масса греющего пара определяется:

где D₀, D_u – масса острого и инжектируемого пара, кг

где U – коэффициент инжекции (U = 0,8)

10. Масса пара, поступающего на конденсатор:

11. Интенсивность выпаривания, т.е. количество воды, которое испаряется с 1 м² поверхности нагрева в течение 1 часа:

где Δt_n – полезная разность между температурами, ºС

r_в- скрытая теплота парообразования вторичного пара, Дж/кг

где t_n, t₁ – температура греющего пара, кипения сырья, ºС

12. Коэффициент теплопередачи

где α₁, α₂ – коэффициент теплопередачи от пара к стенке, от стенки к жидкости, Вт/м²*ºК

δ₁, δ₂ – толщина стенки трубок, накипи на стенках, м

λ₁, λ₂ – коэффициент теплопроводности металла трубок, накипи, Вт/м²*ºК

13. Поверхность нагрева можно определить, зная геометрические размеры трубок и их число:

где d – диаметр трубок калоризатора, м

l – длина трубок, м

n- число трубок, шт.

14. При использовании многокорпусных вакуум-выпарной установки расход острого пара можно определить, подсчитав ориентировочно расход греющего пара для многокорпусной установки:

где k – число корпусов (не учитывает применение термокомпрессоров)

15. Распределение количества испаренной влаги по корпусам в трех корпусной установке рассчитывают следующим образом:

16. Концентрация сухих веществ по корпусам определяют по формуле:

где С_х, С_н – соответственно начальная и конечная концентрация сухих веществ в исходном сырье и искомом корпусе, %

М – масса сырья, поступающего на сгущение, кг

17. Масса воды, поступающей на барометрический конденсатор, определяется:

где D – масса вторичного пара, пожлежащего конденсации, кг/ч

i – энтальпия вторичного пара, Дж/кг

t_к – конечная температура смеси воды и конденсата, ºС

t_п –температура вторичного пара, ºС

с_к, с₁ – теплоемкость соответственно конденсата и воды, Дж/кг*ºК

18. Масса воды, поступающей на поверхностный конденсатор:

где t_кон – температура конденсата, ºС

t₁, t₂ –соответственно начальная и конечная температуры воды, ºС

19. Объем воздуха, откачиваемого из конденсатора:

где t^’ – температура воздуха, выходящего из конденсатора, ºС

t₁, t₂ –соответственно начальная и конечная температуры воды, ºС

Р – абсолютное давление в конденсаторе, Па

Р_н – парциональное давление пара, Па

t_n, t_х.в – температура пара, поступающего на конденсатор и холодной воды, подаваемой на конденсатор, ºС

20. Производительность вакуум-насоса выбирают по объему воздуха и газов, откачиваемых из вакуум-установки с учетом запаса:

21. Для работы пароструйного эжектора, потребное количество пара определяют:

где d –диаметр горловины сопла, мм

Р₀ – давление пара перед соплом, Па

v ₀- удельный объем рабочего пара, м³/кг

22. Производительность подпорной шайбы при отводе конденсата определяют:

где d –внутренний диаметр отверстия в шайбе, мм

μ – коэффициент расхода (0,85-0,95)

ΔР – перепад давления до и после шайбы, Па

ρ- плотность конденсата, м³/кг

Задачи