Читайте также:
|
|
При расчете распылительных сушилок определяется:
1) Объем воздуха подаваемого в сушилку;
2) Количество тепла на нагрев воздуха;
3) Размер сушильной башни;
4) Потребляемую мощность на валу распылительного диска.
1 Количество испаренной влаги определяется:
где М – масса влажного продукта, кг
С1,С2 – содержание сухих веществ во влажном сырье и готовом продукте, %
2 Расход воздуха для сушки в теоретической сушилке:
где d2, d0 – влагосодержание воздуха перед калорифером и при выходе из сушилки, кг/кг сухого воздуха
В действительности расход будет больше на 10-15%, т.к. воздух тратится на материалы, транспортирующее устройство
3 Количество тепла для нагрева воздуха в паровом калорифере:
где I0, I1 – энтальпия воздуха до поступления в калорифер и после, Дж/кг
4 Расход пара на нагрев воздуха в паровом калорифере:
где η – тепловой КПД (η = 0,9 – 0,97)
5 Поверхность нагрева калорифера:
где k – коэффициент теплопередачи, Вт/м2*ºК (11)
tп – температура пара,ºС
t1, t2– начальная и конечная температура воздуха, ºС
– скорость движения воздуха в живом сечении калорифера,
6 Объем сушильной башни
где n – направление единицы объема сушки по испаренной влаги, кг/м3*ч
7 Диаметр сушильной башни
8 Потребная мощность на валу распылительного диска
где
G – производительность сушилки по исходному продукту, кг/ч
d – диаметр диска, м
9 Расход мощности при распылении форсунками
где Н – напор плунжерного насоса, Па
η – КПД насоса (η = 0,7 – 0,85)
10. Значения d2-d0, I1-I0 можно определить по диаграмме I-d влажного воздуха. (Приложение 4). Постоянные величины:
d const – вертикальные линии постоянного влагосодержания, значения находятся под осью абсцисс;
t const – линии постоянной температуры, расположена слева на право, значения находятся до 20ºС слева оси ординат, после 20ºС справа;
φ const – линия постоянной относительной влажности, в виде пучка кривых, расходящихся вверх, значения расположены между кривыми;
i const – линия постоянной удельной энтальпии воздуха, идущие наклонно вниз слева направо, значения расположены слева оси ординат и над осью абсцисс;
tм const – линия постоянной температуры по мокрому термометру, пунктирные, идущие наклонно вниз, значения расположены между линиями;
р – линия парциального давления водного пара, прямая идущая слева направо вверх.
С помощью термометра определим температуру в цехе t0, а психрометром относительную влажность воздуха φ0. По двум известным величинам на пересечении их находим точку А. для определения влагосодержания воздуха в цехе, из точки А опускаем вниз перпендикуляр до пересечения с горизонтальной осью. В точке пересечения находим значение d0. Если из точки А провести линию, параллельно линиям энтальпий до пересечения с вертикальной осью, то найдем значение I0 (энтальпия воздуха в цехе). Этот воздух направляется в калорифер. Нагрев воздуха в калорифере до температуры сушки t1 происходит без изменения его влагосодержания. На диаграмме этот процесс можно представить вертикальной линией, проведенной из точки А до пересечения с линией, соответствующей температуре воздуха после калорифера, точку пересечения с ней обозначаем В.
Вертикальная линия АВ на диаграмме характеризует процесс нагрева воздуха в калорифере. Подогретый воздух направляется в сушилку. При теоретическом процессе сушки воздух, поступивший в сушилку, отдает свое тепло высушиваемому продукту, т.е. температура его понижается до 75-80ºС. Отдача тепла воздухом на испарение влаги в продукте сопровождается передачей тепла обратно от испаренной влаги, т.е. можно считать, что при теоретическом процессе сушки энтальпия воздуха не меняется (I1=I2). Из точки В проводим прямую параллельно линиям энтальпий до пересечения с температурой воздуха, выходящего из сушилки, 75-80ºС или до пересечения с известной относительной влажностью воздуха, выходящего из сушилки, φ2. Получим точку С.
Наклонная линия ВС на диаграмме характеризует процесс, проходящий в сушилке. Если из точки С опустить вниз перпендикуляр до пересечения с горизонтальной осью, то установим энтальпия воздуха, выходящего из сушилки d2. Практически наблюдаются потери тепла, составляющие 10-15%.
Задача
Провести расчет и определить: количество влаги, испаряемое в процессе сушки; расход воздуха для сушки; количество тепла на нагрев воздуха в калорифере; расход пара для нагрева воздуха в паровом калорифере. Данные для расчета взять из таблицы:
Показатель | Вариант | ||
Количество сгущенного молока, кг | |||
Массовая доля сухих веществ в сгущенном молоке, % | |||
Массовая доля сухих веществ в сухом молоке, % | |||
Температура воздуха в цехе, ºС | |||
Относительная влажность в цехе, % | |||
Температура сушки, ºС | |||
Температура отработанного пара, ºС |
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Основные физические свойства молока
t, ºC | ρ, кг/м3 | с, кДж/(кг*К) | λ, Вт/(м*К) | μ*106, Па*с | ν*106, м2/с |
1032,6 1031,7 1030,7 1028,7 1027,3 1024,8 1023,2 1020,9 1018,8 1015,9 1014,0 1011,1 1008,7 1005,2 1003,3 1000,3 996,0 999,0 990,0 887,0 | 3,868 3,870 3,880 3,890 3,895 3,900 3,906 3,910 3,918 3,870 3,867 3,850 3,850 3,850 3,850 3,850 3,850 3,850 3,850 3,850 | 0,486 0,489 0,492 0,495 0,499 0,500 0,501 0,506 0,510 0,516 0,517 0,518 0,520 0,524 0,528 0,530 0,530 0,531 0,538 0,542 | 2965,6 2469,6 2097,2 1784,0 1529,0 1323,0 1196,0 1078,0 940,8 852,6 764,4 705,6 646,8 617,4 588,0 568,4 558,6 548,8 539,0 529,2 | 2,87 2,39 2,04 1,74 1,50 1,30 1,16 1,02 0,92 0,84 0,76 0,70 0,65 0,62 0,58 0,56 0,54 0,52 0,49 0,48 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Физические свойства сухого насыщенного пара
Давление, атм | Температура, ºС | Удельный объем, м3/кг | Энтальпия, кДж/кг | Скрытая теплота парообразования, кДж/кг |
0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 | 45,45 59,67 68,68 75,42 80,86 85,45 92,99 99,09 110,79 119,62 126,79 132,88 138,19 142,92 147,20 115,11 158,08 164,17 169,61 174,53 179,04 183,20 187,08 190,71 194,13 197,36 | 14,95 7,795 5,323 4,069 3,301 2,783 2,125 1,725 1,180 0,902 0,732 0,617 0,534 0,471 0,421 0,382 0,321 0,278 0,245 0,219 0,199 0,181 0,166 0,154 0,144 0,134 | 2585,2 2610,8 2626,3 2637,6 2646,4 2653,9 2665,7 2675,3 2693,3 2705,9 2716,4 2724,8 2731,5 2737,7 2743,2 2747,8 2756,2 2762,9 2768,8 2773,8 2778,0 2781,7 2785,1 2788,0 2790,5 2793,0 | 2395,0 2361,1 2338,9 2321,7 2307,9 2296,1 2276,0 2260,1 2228,7 2203,5 2183,4 2165,8 2149,9 2136,1 2123,1 2123,1 2088,7 2069,0 2051,0 2034,7 2018,7 2004,1 1990,1 1977,3 1964,7 1952,5 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Основные физические свойства воды
t, ºC | ρ, кг/м3 | с, кДж/(кг*К) | λ, Вт/(м*К) | μ*106, Па*с | ν*106, м2/с |
999,8 999,7 998,9 998,2 996,9 995,6 993,9 992,2 990,1 988,0 985,6 983,2 980,5 977,7 974,8 971,8 968,5 965,3 958,3 | 4,240 4,228 4,211 4,207 4,207 4,203 4,203 4,203 4,203 4,203 4,203 4,207 4,211 4,215 4,215 4,219 4,224 4,228 4,232 | 0,551 0,563 0,586 0,599 0,608 0,618 0,626 0,634 0,641 0,648 0,654 0,659 0,664 0,668 0,671 0,675 0,678 0,681 0,683 | 1788,5 1528,8 1127,0 999,6 896,7 800,7 715,4 652,7 602,7 548,8 504,7 470,4 436,1 405,7 377,3 355,7 347,9 314,6 282,2 | 1,790 1,540 1,100 1,000 0,910 0,805 0,720 0,659 0,615 0,556 0,515 0,479 0,445 0,413 0,385 0,366 0,347 0,326 0,295 |
Список литературы
1. Бредихин С.А. и др. Технология и техника переработки молока. – М.: Колос, 2003.
2. Золотин Ю.П., Френклах М.Б., Лашутина Н.Г. Оборудование предприятий молочной промышленности. – М.: Агропромиздат, 1985.
3. Илюхин В.В. и др. Монтаж, наладка, диагностика, ремонт, сервис оборудования предприятий молочной промышленности. – СПб.: ГИОРД, 2008.
4. Красов Г.Н. и др. Ремонт и монтаж оборудования предприятий молочной промышленности. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982.
5. Липатов Н.Н. Руководство к лабораторным и практическим занятиям по курсу оборудования молочной промышленности. – М.: Пищпромиздат, 1962.
6. Лисицин П.А. Современное технологическое оборудование для тепловой обработки молока и молочных продуктов. – СПб.: ГИОРД, 2009.
7. Оленев Ю.А. Технология и оборудование для производства мороженого. – М.: Дели Принт, 2001.
8. Растроса Н.К. Курсовое и дипломное проектирование предприятий молочной промышленности. – М.: Агропромиздат, 1989
9. Справочник технолога молочной промышленности. Т.7. Оборудование молочных предприятий (справочник – каталог). Самойлов В.А.. – СПб.: ГИОРД, 2007.
10. Томбаев Н.И. Справочник по оборудованию предприятий молочной промышелнности. – М.: Пищевая промышленность, 1972
Дата добавления: 2015-04-12; просмотров: 58 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |