Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Продуктів
Міністерство аграрної політики України Вінницький національний аграрний університет
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДЛЯ ВИКОНАННЯ ЛАБОРАТОРНИХ РОБІТ З ДИСЦИПЛІНИ «МАШИНИ ТА ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ ПЕРЕРОБКИ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ПРОДУКЦІЇ» для студентів напряму підготовки 0919 – Механізація та електрифікація сільського господарства спеціальності 6.091902 – Механізація сільського господарства денної та заочної форми навчання Лабораторна робота № 8 ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ СУШІННЯ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ
Вінниця 2011
РОЗДІЛ 9. ОБЛАДНАННЯ ДЛЯ СУШІННЯ ХАРЧОВИХ ПРОДУКТІВ Розрахунок барабанної сушарки Розрахунок сушарок цього типу (рис. 9.1) починається з визначення кількості вологи , що підлягає випарюванню, і кількості висушеного матеріалу при заданій кількості вологого матеріалу в кг/год (9.1) (9.2) де , – початкова і кінцева вологість матеріалу, %. Визначення витрат повітря на одиницю випареної вологи ведеться за формулою: кг/г, (9.3) а загальні витрати повітря: кг/г, (9.4) де – вологовміст повітряна вході в сушарку, кг/кг повітря; – вологовміст повітря на виході з сушарки, кг/кг повітря. ; (9.5) , (9.6) де – відносна вологість повітря; – пружність парів вологи в повітрі до нагрівання, Н/м2; – загальний тиск, Н/м2; – коефіцієнт, що враховує втрати теплоти в навколишнє середовище; – кількість теплоти для нагрівання сухого матеріалу від початкової його температури до кінцевої: , Дж/год (9.7) де – теплоємність сухого матеріалу, Дж/кг град – годинна продуктивність сушарки по сухому матеріалу, кг/год; – кінцева і початкова температури матеріалу, °К; – тепловміст повітря на вході в сушарку, нагрітого до заданої температури сушіння: , Дж/кг, (9.8) Тепловміст повітря на виході з сушарки: , Дж/кг, (9.9) де і – теплоємність повітря і парів води при температурі виходу їх з сушарки, Дж/(кг град); – температура повітря на вході в сушарку, С; – температура повітря на виході з сушарки, С; – прихована теплота пароутворення, Дж/кг; – температура повітря на виході з сушарки. (9.10) Тепловміст повітря знаходиться з діаграми або за формулою 9.8. Постільки діаграма розроблена виходячи з умови при , то в даному випадку температури в формулі 9.8 і у формулі 9.6 необхідно підставляти в °С. Визначення витрат повітря ведеться за формулою: , кг/год. (9.11) Ця кількість повітря повинна відповідати кількості повітря, визначеній з рівняння 9.4. Об’єм сушильного барабана: , м3 (9.12) де – напруження сушарки по волозі, , що підбирається з практичних даних в межах від 5 до 15. Коефіцієнт заповнення барабана матеріалом: (9.13) де – термін сушіння матеріалу, що визначається експериментально, або приймається поданим роботи аналогічних сушарок, хв. – насипна густина матеріалу, кг/м3 Діаметр барабана: , м (9.14) де – швидкість повітря на виході з барабана, приймається в межах 1, 5 – 3 м/с; – об’єм повітря, що виходить з сушарки при температурі Т. Довжина барабана: , м (9.15)
Визначаємо потужність, що затрачається на обертання барабана: , кВт (9.16)
де об/хв , Н∙ м, (9.17) – кут нахилу вісі барабана; – коефіцієнт, що залежить від конструкції барабана (при підйомно-лопатевій насадці при секторній або без насадок ); Таблиця 9.1
Таблиця 9.2
– коефіцієнт, що визначається з таблиці 9.1; – приведений коефіцієнт тертя; – вага сушильного барабана, Н/пог. м, визначається за наступними даними (табл. 9.2); –к.к.д. привода; – коефіцієнт, що залежить від типу ущільнення (при сальниковому – , при лабіринтному – ); – коефіцієнт, що враховує ексцентриситет (неспіввісність). Для сушарок з насадками крутний момент визначається за формулою: Н/м, (9.18) де – коефіцієнт, що враховує вплив насадок на крутний момент. і – довжина насадки і приймальної камери, м. Приклад. Розрахувати барабанну сушарку за наступними даними: Продуктивність сушарки з початковою вологістю матеріалу і кінцевою 1600 кг/год Тривалість сушіння матеріалу, 90 хв Насипна маса матеріалу, 15790 Н/м3 Насипна густина матеріалу, 1600 кг/м3 Теплоємність матеріалу, 1257 Дж/(кг∙ град) Початкова температура сушіння матеріалу, 293 °К Кінцева температура сушіння матеріалу, 343 °К Теплоносій – повітря, що має наступні параметри: температура повітря на вході в калорифер, 293 °К початкова вологість повітря, 60 % температура повітря на вході в сушарку, 393 °К температура повітря на виході з сушарки, 333 °К напруження сушильного барабана по волозі, 10кг/м3 Розрахунок. Визначаємо кількість вологи, яку необхідно випарити і кількість висушеного матеріалу: кг/год кг/год Кількість повітря, необхідна для випарювання вологи: Визначаємо вологовміст повітря на виході з сушарки: кг/кг Для цього необхідно визначати наступні параметри: тепловміст повітря на вході в сушарку: Дж/кг тепловміст повітря на виході з сушарки: Дж/кг Кількість теплоти для нагрівання матеріалу: Дж/кг Тоді вологовміст повітря на виході з сушарки: кг/кг Витрати повітря на сушіння визначаються за балансом вологи: кг/год Витрати повітря на сушіння визначаються за рівнянням теплового балансу: кг/год Отже, отримали повне співпадання витрат повітря за балансом вологи і за тепловим балансом. Об’єм барабана сушарки: м3 Коефіцієнт заповнення барабана: Діаметр барабана: м Об’єм вологи повітря: де кг/м3 – густина повітря м/с – швидкість повітря на виході з сушарки (приймається). За стандартними розмірами приймаємо найближчий діаметр барабана мм (табл. 9.2). Тоді довжина його буде: м Потужність, що затрачається для приводу барабана: кВт де об/хв – приймається, як для барабана без насадок; – при протитечійному русі для легкого матеріалу; – к.к.д. приводу барабана; – ущільнення сальнікове; – приймається; Крутний момент: Н∙ м Величини і приведені в табл. 9.2
Розрахунок сушарки з псевдорозріджувальним шаром продукту Для визначення кількості теплоти, що витрачається на сушіння продукту, складається тепловий баланс сушарки, ліва частина якого позначає прихід теплоти в сушарку, а права – витрати її на сушіння продукту. (9.19) де – витрати повітря на сушіння продукту, кг; , – ентальпії відповідно свіжого і відпрацьованого повітря, Дж/кг; – теплота, отримана повітрям у калорифері, кДж; – маса продукту, кг; , – питомі теплоємності продукту і води, кДж/(кг∙ К); , – початкова і кінцева температури продукту, °С; – маса випареної води з продукту, кг; – втрати теплоти в навколишнє середовище, кДЖ. З рівняння теплового балансу визначається ентальпія вологого продукту, що являє собою суму ентальпій висушеного продукту і випареної вологи Витрати теплоти, отримані повітрям в калорифері, визначаються за рівнянням: (9.20) або де – ентальпія повітря після калорифера, кДж/кг Зробивши перетворення, з рівняння теплового балансу визначається ентальпія 1 кг повітря при проходженні його через сушарку. (9.21) Витрати теплоти на 1 кг вологи, випареної з продукту, визначаються за рівнянням: кДж/кг (9.22) Приклад. Розрахувати кількість повітря і теплоти, що витрачаються на випарювання 1кг води при сушінні, якщо відомо: температура повітря, що поступає в калорифер, ; відносна вологість повітря ; температура, до якої нагрівається повітря в калорифері; температура відпрацьованого повітря ; відносна вологість відпрацьованого повітря Схема сушильної установки з псевдорозріджувальним шаром показана на рис.9.2
|