126269 (593213), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Конденсатор сборный, нижний поддон соединен с верхней частью через фланец =600 мм, наибольшая величина натекания воздуха в вакуумную полость через фланец
.
К верхней части конденсатора привариваются пять фланцев
= 63мм для присоединения откачной системы: под датчик давления, комбинированный датчик температуры/влажности, течеискатель и натекатель. Наибольшая величина натекания воздуха в вакуумную полость через каждый фланец
. На нижнем поддоне предусмотрены фланцы
= 63мм подсоединение трубопроводов подвода и отвода
хладагента, и трубопровода слива воды при размораживании льда на батареях конденсатора. Наибольшая величина натекания в вакуумную полость через каждый фланец .
Система откачки представляет собой Роторно-Пластинчатый Вакуумный Насос (РПВН), трубопроводную арматуру, вакуумные клапаны с электромагнитным приводом, механической ловушки и фланцевых отводов для присоединения датчиков давления и течеискателя. Все элементы стыкуются между собой разборными фланцевыми соединениями = 63мм. Наибольшая величина натекания воздуха в вакуумную полость через каждый фланец
Суммируя величину натекания через каждые фланцевые соединения элементов входящих в систему:
или
Газовая нагрузка:
По известной газовой нагрузке, с учетом проводимости вакуумной системы, определяется величина Sм3/с - быстрота откачки насоса, необходимая для обеспечения работы установки в рабочем режиме при среднем давлении p=0.525 мм. рт. ст=70Па, которое поддерживается в системе.
1.2 Определение проводимости линии вакуумной откачки установки
Схема: Установка для сублимационной сушки продуктов пищевой промышленности (рис.1)
1. Сублиматор
-
Вакуумный затвор
= 400мм, проводимость (теоретическая) в вязкостном режиме 35,3
-
Конденсатор
-
Участок вакуумного трубопровода
= 63мм, L=500 мм.
-
Вакуумная механическая ловушка, проводимость (теоретическая) в вязкостном режиме 0,47
.
-
Участок вакуумного трубопровода
= 63мм, L=220 мм.
-
Клапан вакуумный угловой КВМ, проводимость (теоретическая) в вязкостном режиме 0,18
.
-
Участок вакуумного трубопровода
= 63мм, L=240 мм.
Диаграмма состояния воды.
Она состоит из трех кривых, разграничивающих все возможные температуры и давления на три области, отвечающие льду, жидкости и пару.
Кривая ОА (рис.2), отделяющая область пара от области жидкого состояния, называется кривой равновесия жидкость-пар или кривой кипения.
Кривая ОС, отделяющая область жидкой воды от области льда, называется кривой равновесия твердое состояние – жидкость.
Рис.2 Кривая плавления.
Кривая ОВ - это кривая равновесия твердое состояние-пар, или кривая сублимации.
Все три кривые пересекаются в точке О. Координаты этой точки - это единственная пара значений температуры и давления, при которых в равновесии могут находиться все три фазы: лед, жидкая вода и пар. Она носит название тройной точки, =273,16 К,
=610Па
Справа кривая кипения оканчивается в критической точке.
При температуре, отвечающей этой точке, - критической температуре - величины, характеризующие физические свойства жидкости и пара, становятся одинаковыми, так что различие между жидким и парообразным состоянием исчезает, для воды = 647,2°С,
=22,12МПа.
Сублимация - это такой процесс, при котором при низких давлениях твердое вещество переходит непосредственно в парообразное состояние, минуя жидкую фазу.
1.3 Материальный баланс установки
Любой влажный материал состоит из влаги (растворителя) и сухого вещества
где - масса влажного материала;
- масса влаги, содержащейся во влажном материале;
- масса сухого вещества, содержащегося во влажном материале. Отношение количества влаги к полному количеству влажного материала называется относительной влажностью материала:
Отношение количества влаги к количеству сухого материала называется влагосодержанием материала.
Соотношения между относительной влажностью и влагосодержанием.
Количество влаги, содержащейся в материале перед сушкой.
Количество влаги, содержащейся в материале после сублимации.
Количество влаги, удаляемой при сублимации
где - начальное влагосодержание материала;
m - норма загрузки материала на единицу поверхности загрузки
- поверхность загрузки.
Задано: - заданная производительность, кг/сутки
|
|
|
|
| |
Мясо говяжье | 77,2 | 4,1 | 13,9 | 338,6 | 4,3 |
Яйца диетические | 74,0 | 3,4 | 12,6 | 284,6 | 3,5 |
Гриб белый (ломтики) | 85,6 | 3,6 | 14,2 | 594,4 | 3,7 |
Картофель (пюре) | 75,0 | 3,8 | 12,4 | 300,0 | 4,0 |
- начальная относительная влажность продукта;
- конечная относительная влажность продукта после досушивания;
- относительная влажность продукта после сублимации;
- начальное влагосодержание продукта;
- конечное влагосодержание продукта;
- коэффициент, учитывающий механические потери продукта в процессе
подготовки и загрузки сырья, по опытным данным =0.005-0.001
Выход готовой продукции
Вес влаги, которую необходимо удалить из продукта
| G, кг/сутки |
| В, % | |
Мясо говяжье | 10 | 42,11 | 32,11 | 23,7 |
Яйца диетические | 10 | 37, 20 | 27, 20 | 26,9 |
Гриб белый (ломтики) | 10 | 67,0 | 57,0 | 14,9 |
Картофель (пюре) | 10 | 38,5 | 28,5 | 25,9 |
Предварительное замораживание продукта.
Из двух способов перехода продукта в замороженное состояние, первый самозамораживание, второй предварительное замораживание, предпочтительно предварительно заморозить продукт.
Самозамораживание в вакууме подходит не для всех видов продуктов, например, у мяса в процессе самозамораживания образуется поверхностная корка, которая препятствует замораживанию и, кроме того, этот процесс очень длителен и дорог.
Расход тепла на замораживание продукта
где - начальная масса сырого продукта;
- теплоёмкость продукта в замороженном состоянии;
- теплоёмкость продукта при температуре выше криоскопической:
- начальная температура продукт;
- криоскопическая температура продукта;
- конечная температура охлаждения продукта;
- начальная относительная влажность продукта;
- скрытая теплота плавления.
|
|
|
|
|
|
|
| |
Мясо говяжье | 21 ■- | 1,76 | 3,25 | 293,16 | 272,16 | 253,16 | 3043 | 56 |
Яйца диетические | 18 | 1,68 | 3,18 | 293,16 | 272,63 | 2510 | 56 | |
Гриб белый (ломтики) | 35 | 1,76 | 3,85 | 293,16 | 271,16 | 6081 | 67 | |
Картофель (пюре) | 19 | 1,76 | 3,35 | 293,16 | 272,16 | 2788 | 58 |
Количество тепла, которое необходимо отвести от продукта, можно также определить по разности энтальпий продукта при начальной и конечной температурах