Розрахунок охолоджуючих машин

Технологічний розрахунок полягає у визначенні продуктивності, площі охолоджуючої поверхні, розмірів машини і витрат теплоносія.

Таблиця 37

Технічні характеристики шаф для охолодження цукерок

Продуктивність охолоджуючих машин з обертовими барабанами, кг/год,

(341)

де і – ширина і товщина стрічки карамельної (або ірисної) маси, м;

– швидкість стрічки карамельної маси, м/с; – щільність карамельної (ірисної) маси.

Кількість тепла, яке потрібно відвести від карамельної (ірисної) маси під час охолодження, Дж/год,

(342)

де і – початковий і кінцевий тепловміст охолоджуваної конди-терської маси, Дж/кг.

Тепловміст охолоджуваної кондитерської маси для і–тої температури, Дж/кг,

(343)

де – теплоємність кондитерської маси, Дж/(кг К), (визначають з формули Яновського); – температура маси, ˚ К.

Площу охолоджуючої поверхні для машин неперервної дії визначають з формули (322), а для машин періодичної дії – з формули (335).

У зв’язку з тим, що різниця між температурою теплоносія і оточуючого се-редовища незначна, тому утрати тепла не визначають.

Витрати охолоджуючої води (або розсолу), кг/год,

(344)

де – теплоємність води (розсолу), Дж/кг К; і – кінцева і почат-кова температура теплоносія, ˚ С.

Продуктивність тризонної або чотиризонної темперуючої машини, кг/с,

(345)

де – коефіцієнт об’ємної подачі шнека машини; – кількість заходів шнека; і – зовнішній і внутрішній радіус шнека; і – крок і тов-щина витка шнека, м; – кутова швидкість шнека, рад/с; – щільність шо-коладної маси (або глазурі), кг/м³; – кут нахилу витка шнека, рад.

Кількість теплоти, яку потрібно відняти від шоколадної маси (глазурі), при наявності кристалізації, кг/год,

(346)

де – кількість викристалізованого продукту (масла какао, або цукру) за одиницю часу із кондитерської маси, кг/год;

– питома прихована теплота кристалізації (розчинення), Дж/кг.

Площу поверхні охолодження шнекової три– або чотиризонної темпе-руючої машини визначають із формули (322), а витрати води з формули (344).

Продуктивність охолоджуючих стрічкових транспортерів і шаф з ними, кг/год,

(347)

де – коефіцієнт заповнення стрічки цукерками; , і – швидкість, робоча ширина стрічки і товщина шару цукерок на ній, м; – умовна щі-льність цукерки, кг/м³, і – щільність начинки (по-мади) і карамельної маси (глазурі), кг/м³; і – відносний вміст начинки (помади) і карамельної маси (глазурі), в цукерках, у відносних одиницях.

Продуктивність вібраційного транспортера, кг/год,

(348)

де – коефіцієнт заповнення лотка цукерками; – ширина лотка. м; – середня швидкість руху цукерок на вібролоткові, м/с, – крок руху цукерки за одне коливання лотка, м; – кутова швидкість коливань лотка, рад/с.

Продуктивність охолоджуючих камер з транспортерами, які рівномірно ру-хаються, коли відома кількість цукерок по ширині і дожині їх стрічок (люльок), кг/год,

(349)

де і – кількість цукерок по ширині стрічки (на люльці) і цукерок (люльок) на 1 погонному метрі довжини транспортера; – кількість цукерок в одному кілограмі.

Продуктивність камер з періодичним рухом транспортерів, кг/год:

(350)

де – період робочого циклу, с; і – тривалість запинки і переміщення транспортера, с.

Витрати тепла, які потрібно відняти від цукерок при охолодженні, визначаються з формул (342) і (343), а витрати охолоджуючого повітря з фор-мули (344), в яку замість теплоємності і температури води підставляють теп-лоємність повітря при атмосферному тиску і його температуру.

Робоча довжина транспортерів з неперервним рухом, м,

(351)

де – тривалість охолодження, с;

а з періодичним

(352)

де – крок виробів (люльок) на транспортері, м.

Силовий розрахунок охолоджувальних машин полягає у визначенні потуж-ності необхідної для приводу робочих органів машини.

Для охолоджуючих машин з одним або двома барабанами потужність на валу барабанів або шнеків шнекової машини,

(353)

де – крутний момент на валу і-го барабана, який можна визначити з формули або з формули ;

– кутова швидкість і-го барабана; – кількість барабанів або шнеків у машині; – крутний момент, який визначають з формули (183), наведеної у підрозділі 5.3.2, при кутові ; – крутний момент, який визначають з формули (182); – ККД приводних механізмів від електродвигуна до і-го робочого органу.

Коефіцієнт визначають за формулою:

(354)

де – ККД -го передаточного механізму; m – кількість механізмів.

Силовий розрахунок стрічкових або ланцюгових конвейєрів машин з повіт-ряним охолоджуванням ведуть методом обходу за точками, який детально роз-роблений для конвейєрів підіймально–транспортуючих машин, і за формулами (84, 92–96) підрозділу 3.1.5.

Питання для самоперевірки

1.Яке призначення охолоджуючих машин кондитерського виробництва?

2.Як класифікують охолоджуючі машини?

3.Які принципи дії мають машини з водяним охолодженням?

4.Які принципи дії мають охолоджуючі машини з повітряним охолод- женням?

5.Наведіть методику технологічного розрахунку охолоджуючих ма- шин з водяним охолодженням.

6.Яка методика технологічного розрахунку охолоджуючих машин з повіт- ряним охолодженням?

7.Наведіть формулу силового розрахунку охолоджуючих машин.