126269 (593213), страница 4
Текст из файла (страница 4)
, кДж
где - начальная масса сырого продукта;
,
- энтальпий продукта при начальной и конечной температурах.
Для увязывания графиков работы сублиматоров и для наилучшей загрузки морозильных устройств необходимо знать продолжительность предварительного замораживания высушиваемого материала различной формы. Продолжительность замораживания продукта любой формы может быть определена по уравнению Планка.
,
Где - полное количество тепла, отводимое от 1 кг продукта при доведении его до температуры замерзания, а также при замораживании до конечной температуры
;
- температура охлаждающей среды;
- коэффициент теплопроводности замороженного продукта;
- коэффициент теплоотдачи от продукта к охлаждающей среде,
;
- плотность сырого материала;
- высота пласта нарезки замораживаемого продукта принимается 12 мм, как рекомендуемая.
|
|
|
|
|
|
|
| |
Мясо говяжье | 14,49 ■- | 985 | 3,25 | 243,16 | 253,16 | 1,88 | 0,135 | 126-252 |
Яйца диетические | 139,4 | 1045 | 3,18 | 2,16 | 0,115 | |||
Гриб белый (ломтики) | 17,37 | 400 | 3,85 | 2,48 | 0,098 | |||
Картофель (пюре) | 146,7 | 1050 | 3,35 | 2,04 | 0,102 |
R и P - коэффициенты, зависящие от формы и относительных размеров тела. Для прямоугольных плит, характерных для сушильных камер (противни в сублиматоре) коэффициенты R и Р зависят от соотношения сторон плиты, где l - длина b-ширина h-толщина плиты
l/h | b/h | Р | R | l/h | b/h | Р | R |
1 | 1 | 0,1667 | 0,0417 | 4,5 | 1,0 | 0,2250 | 0,0580 |
1,5 | 1 | 0,1875 | 0,0491 | 4,5 | 3,0 | 0,3215 | 0,0902 |
2,0 | 1,5 | 0,2308 | 0,0656 | 5,0 | 2,0 | 0,2941 | 0,0827 |
2,0 | 2,0 | 0,2500 | 0,0719 | 5,0 | 5,0 | 0,3570 | 0,0982 |
2,5 | 1,0 | 0, 2083 | 0,0545 | 6,0 | 1,0 | 0,2308 | 0,0592 |
2,5 | 2,0 | 0,2632 | 0,0751 | 6,0 | 2,0 | 0,3000 | 0,0839 |
3,0 | 2,0 | 0,2727 | 0,0776 | 8,0 | 1,0 | 0,2353 | 0,0599 |
3,0 | 3,0 | 0,3000 | 0,0849 | 8,0 | 2,0 | 0,3077 | 0,0851 |
3,5 | 1,0 | 0,2186 | 0,0567 | 8,0 | 4,0 | 0,3200 | 0,1012 |
4,0 | 2,0 | 0,2857 | 0,0808 | 10,0 | 2,0 | 0,3125 | 0,0865 |
4,0 | 3,0 | 0,3156 | 0,0887 | 10,0 | 5,0 | 0,3846 | 0,1037 |
4,0 | 4,0 | 0,3333 | 0,0929 | - | - | 0,5 | 0,125 |
1.4 Длительность цикла сушки
Расчёт общего времени сублимационной сушки.
При расчёте процесса сушки пользуются эмпирическим коэффициентом массоотдачи , который предварительно определяют экспериментально для каждого продукта:
где - убыль массы материала за время
;
,
- давление насыщения, соответствующее температуре материала и конденсации; F - поверхность испарения.
Скорость сублимации со всей поверхности
Продолжительность сублимации
При сублимации из равномерного слоя материала толщиной h имеем
Плотность сырого материала
где - плотность сухого остатка.
Для расчёта общего времени сублимационной сушки из слоя Э.И. Гуйго была предложена следующая формула:
- конечное влагосодержание материала;
- давление в сублиматоре;
- конечная температура материала;
- приведённый коэффициент скорости сушки при досушивании. Поверхность материала значительно возрастает, если материал гранулируемый.
Норма загрузки в случае сушки гранул одинакового размера,
где N - число частиц, загруженных на единицу поверхности;
- объём одной частицы;
-длина ребра куба (примем, что частица имеет форму куба).
Поверхность одной частицы
Общая поверхность всех частиц
Для пластины гидравлический радиус сублимации , м
где - площадь, занимаемая пластиной;
- открытая поверхность сублимации;
h - толщина пластины.
При одностороннем высушивании ~
,
=h. При двухстороннем высушивании
~
,
=h/2
|
Па |
Па |
|
Па |
| |
Мясо говяжье | 0,01 | 1,238 / 165 | 0,167 / 22 | 224,6 | 0,525 / 70 | 20 |
Яйца диетические | 271,7 | |||||
Гриб белый (ломтики) | 155,5 | |||||
Картофель (пюре) | 262,5 |
|
|
| |
Мясо говяжье | 9,124 | 3,579 | 12,703 |
Яйца диетические | 8,988 | 3,878 | 12,873 |
Гриб белый (ломтики) | 4,873 | 3,802 | 8,675 |
Картофель (пюре) | 9,248 | 3,687 | 12,935 |
Действительная поверхность сублимации
Где - коэффициент использования поверхности.
После подстановки в выражение, для определения времени сублимации
Отношение объёма частицы к поверхности сублимации назовём гидравлическим радиусом
Тогда выражение для определения времени сублимации примет вид
,
,
- численные значения коэффициентов определены из опыта для трёх материалов типичной структуры и приведены в таблице.
Структура материала | В,
|
|
|
| А,
|
Коллоидного | 0,131 | 0,06275 | 47,8 | 0,1572 | 6410 |
Каппилярно-пористого | 0,222 | 0,00551 | 0,2664 | 81.2 | |
Коллоидного каппилярно - пористого | 0,557 | 0,0051 | 0,6684 | 315,0 |
,
- давление насыщения, соответствующее температуре материала и конденсации, численные значения приведены в таблице.
|
|
|
|
-50 | 0,029 | -20 | 0,772 |
-45 | 0,052 | -15 | 1,238 |
-40 | 0,093 | -10 | 1,946 |
-35 | 0,167 | -5 | 3,008 |
-30 | 1,280 | 0 | 4,579 |
-25 | 0,471 |
Число циклов сублимационной сушки.
- продолжительность цикла сушки, ч;