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

ИНЖЕНЕРНЫЕ РАСЧЕТЫ

При сквашивании молока в ваннах продолжительность нагревания т (ч) продукта рассчитывают по формуле

τ = Gc(t_K - t_н)/(3600kFΔt_ср),

где G— количество нагреваемого продукта, кг; с — теплоемкость продукта, Дж/кгК); t_к ,t_н — начальная и конечная температуры продукта, К;

к - коэффициент теплопереда­чи, Вт/(м² • К); F— площадь поверхности теплопередачи, м²;

Δt_ср - средняя разность между температурами продукта и теплоносителя, К.

Суммарный расход пара (кг) для нагревания молока в ваннах

D = Gc(t_K – t_н) + mвr/[η(i – ik)]

где mв — масса испаренной влаги, кг; r — скрытая теплота испарения, Дж/кг; η — коэф­фициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду (η = 0,8...0,85); i, ik — энтальпия пара и конденсата, Дж/кг.

Производительность П (кг/смену) ванн находят по формуле

П= Vρτ_см/τ₀,

где V— вместимость ванны, м³; ρ — плотность продукта, кг/м³;

τ_см, τ₀ — продолжитель­ность соответственно смены и цикла обработки, ч.

Продолжительность наполнения τ_н (с) ванны молоком, поступаю­щим из трубопровода, определяется как

τ_н = V/(250πd²v),

где d—диаметр трубопровода, м; V — скорость движения молока, м/с (V = 1,0... 1,5 м/с).

Продолжительность выгрузки из ванны сгустка вместе с сыворот­кой (с)

τ_B=6,2.10^-3V/(πd_B²μ√2gH),

где d_B —диаметр сливного патрубка, м; μ — коэффициент расхода; Н— высота уровня продукта в ванне, м.

Давление на продукте (Па), создаваемое в пресс-тележке,

p'=nDP"η/(SF),

где D — диаметр маховика, м; Р" — сила, приложенная к ободу маховика винтового за­жима Н; η — КПД винта (η = 4...5); S— шаг винта, м; F— площадь нажимной решет­ки, м².

Пропускная способность охладителя закрытого одноцилиндрового G (кг/с) определяется по формуле

G = πSnφξρ(R₂² – R₁²),

где S— шаг шнека, м; n — частота вращения шнека, с^-1; φ — коэффициент уменьшения площади свободного прохода; ξ — коэффициент объемного перемещения (для охлади­теля закрытого одноцилиндрового ξ = 0,4; для охладителя закрытого двухцилиндрового £ = 0,3); ρ — плотность продукта, кг/м³; R₂— внутренний радиус рабочего цилиндра, м; R₁ — наружный радиус вытеснительного барабана, м;

φ = 1 - b/π(R₂ – R₁)cosα,

здесь b—толщина витка шнека, м; α — среднее значение угла подъема витков шнека, град.

Производительность охладителя открытого и закрытого одноцилинд­рового П (кг/с) можно определить по формуле

П = kFΔt_cp/[c(t₁ - t₂)η_T],

где к — коэффициент теплопередачи, Вт/(м²- К); F— площадь поверхности теплопере­дачи, м²; Δt_cp — средняя разность между температурами продукта и теплоносителя, К; с — удельная теплоемкость продукта, Дж/(кг • К); t₁, t₂— температура продукта в нача­ле охлаждения и в конце, К; η_т — тепловой КПД.

Расход холода на охлаждение творога Ф (Вт) определяют по уравне­нию

Ф = Ф₁ + Ф₂ + Ф₃,

где Ф₁ — количество холода, необходимое для охлаждения творога, Вт;

Ф₂ — количество холода, необходимое для компенсации теплоты, выделяемой в результате механического воздействия на творог (только для закрытых охладителей), Вт; Ф₃ — теплопотери, Вт;

Ф₁ = Gc(t₁ – t₂),

где G - пропускная способность охладителя, кг/ч; с — теплоемкость творога, Дж/(кг К);

Ф₂=AN,

где А — тепловой эквивалент работы, А =0,981 Н м/Дж; N— мощность, расходуемая на нагрев творога при его перемещении вдоль цилиндра, Вт.

Если потери теплоты в окружающую среду учесть коэффициентом тепловых потерь (ц_т = 1,1... 1,2), то

Ф = (Ф₁+ Ф₂)η_т.

Расход хладоносителя G_x (кг/ч) можно определить по формуле

G_x = Q/[c_x(t_x2 – t_x1)]

где с_х — теплоемкость хладоносителя, Дж/(кг * К); t_x1, t_x2 — начальная и конечная темпе­ратуры хладоносителя, К.