Дипломная работа: Вакуумная сублимационная установка для фермерского хозяйства
Требования к нагревателю:
возможность плавной регулировки теплосъёма
с нагревателей и снижения теплосъема
с нагревателей до нуля в конце сушки;
нагреватель необходимо изготовить в
виде плиты минимальной толщины, чтобы обеспечить небольшой коэффициент использования
объёма сублиматора;
- количество
энергии, излучаемой нагревателем вверх и вниз должно быть одинаково, размеры длины
должны быть равны размерам противней с продуктом;
- температура
плиты должна быть по возможности более высокой, так как в условиях сублимационной
сушки наиболее эффективен подвод тепла излучением;
должно быть обеспечено максимальная
равномерность температуры на всей плоскости плиты нагревателя.
Максимальную мощность нагревателей,
для одного сублиматора находят из условия
Количество нагревателей в сублиматоре
на единицу больше количества рядов, тогда мощность одного нагревателя
|
|
|
|
|
Мясо говяжье |
10,798
|
3,485 |
10 |
0,317 |
Яйца диетические |
10,171
|
3,285 |
|
0,299 |
Гриб белый (ломтики) |
9,842
|
3,179 |
|
0,289 |
Картофель (пюре) |
10,122
|
3,269 |
|
0,297 |
Выбирается материал нагревателя НИХРОМ:
удельное сопротивление, при 20С;
= 0.00012 - 0.0004 - температурный
коэффициент сопротивления.
Зная U = 220 В определяется ток
Далее определяется потребная температура
излучающей поверхности нагревателя
где , - температура поверхности нагревателя
и продукта,°К;
- площадь обкладки нагревателя, равная
площади противней в одном горизонтальном ряду,
- приведённая степень черноты поверхности
степень черноты поверхности продукта и нагревателя
В расчётах принимается =, так как данные по в литературе отсутствуют.
= 1.2-1.25 - учитывает влияние конвективного
теплообмена между нагревателем и продуктом.
Температура нихромовой проволоки ,
где С =0,7-0,8 - величина, учитывающая
охлаждение системы.
Далее определяется удельное сопротивление
проволоки при данной температуре.
Зная силу тока и температуру нихромовой
проволоки
по справочнику электрических нагревательных
приборов определяется диаметр проволоки у 1000°С и 0,94А - 0,1 мм)
Затем определяется потребная длина нагревателя
2.5 Выбор типа конденсатора и его расчёт
В результате теоретических и экспериментальных
исследований с последующей опытной проверкой в промышленных условиях в качестве
основного принципа конструктивного оформления конденсаторов вакуум сублимационных
установок принято устройство ступенчатого конденсатора с посекционным включением
рабочей поверхности на охлаждение.
Первая особенность конденсатора - его
расположение. Конденсатор составляет единое целое с сублиматором, и при расчёте
конденсатора практически следует иметь в виду лишь группу трубных секций, каждая
из которых включается через определённые промежутки времени.
В этих условиях расчёт конденсатора
сводится к определению требуемого числа секций, определение поверхности каждой и
разработке графика их включения на охлаждения.
Определение часового влаговыделения.
Зная закономерность влаговыделения с
квадратного метра поверхности продукта производительность установки и длительность
процесса сушки, легко установить характер влаговыделений походу процесса. Для этой
цели следует определить общую поверхность испарения F по формуле:
где - поверхность протвиней, ;
- коэффициент, учитывающий проходное
сечение противня:
для сетчатого = 1.1, для сплошного = 0.8;
- коэффициент, учитывающий степень
использования поверхности противня для раскладки продукта = 0.7 - 0.9;
- коэффициент, учитывающий объёмное
выделение влаги, значения даны в таблице
Коэффициент для
|
Способ замораживания |
Предварительно-замороженные |
Самозамораживание |
Мясо говяжье |
1,0 |
1,2 |
Яйца диетические |
1,1 |
1,3 |
Гриб белый (ломтики) |
1,3 |
1.5 |
Картофель
(пюре)
|
1,2 |
1,4 |
Результат вычислений представлен в таблице.
|
|
|
|
,
|
,
|
Мясо говяжье |
1,1 |
0,7 |
1,0 |
6,6 |
5,1 |
Яйца диетические |
0,7 |
1,1 |
5,6 |
Гриб белый (ломтики) |
0,7 |
1,3 |
6,6 |
Картофель (пюре) |
0,7 |
1,2 |
6,1 |
Определив общую поверхность испарения,
определяем максимальное часовое поступление вымораживаемого пара. Для этого воспользуемся
усреднённым графиком скорости сушки, составленным на основе опытных данных промышленного
использования вакуумно-сублимационных установок.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14
|