Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

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.

Максимальная величина площадь испарения F = 6.6

Яблочное пюре, максимальная величина скорости сушки (обычно для 1,2,3,4 - го часа) по усреднённому графику скорости сушки .

Тогда максимальное часовое поступление вымораживаемого пара, M=S F=6.6 1.2=7.92, кг/ч

Определение тепловой нагрузки на испарительные батареи конденсатора.

Исходные данные для расчёта
Производительность по намороженному льду за цикл, кг	42
Максимальное часовое поступление вымораживаемого пара, кг/ч	8
Давление в системе, мм. рт. ст. / Па	0.525/70
Температура входящей парогазовой смеси,°С	20
Температура поверхности конденсации,°С	-35
Температура помещения в котором находится конденсатор,°С	20

Температура поверхности конденсации = - 35°С, выбрана из условия возможности использования для охлаждения конденсатора холодильной машины, работающей на Хладоне-R22.

Полезная тепловая нагрузка на конденсатор:

где - количество намороженного льда за 1 час;

- скрытая теплота сублимации льда при

- теплоёмкость водяного пара;

- температура конденсации (вымораживания) пара,°С

- температура входящей парогазовой смеси.

Потери в окружающую среду определяются исходя из ориентировочных размеров конденсатора высоты 800 мм и диаметра 400 мм. Изоляция минеральная вата толщиной 75 мм с коэффициентом теплопроводности Коэффициент теплопередачи стенки с такой изоляцией составляет

Наружная поверхность конденсатора с учетом толщины изоляции будет.

Теплоприток из помещения :

где = 1.643 - наружная поверхность конденсатора;

- разность между температурой окружающей среды и температурой конденсации.

Общая нагрузка на испарительные батареи конденсатор

2.5.1 Расчёт необходимой поверхности

Пропускная способность соединительного патрубка определяется в первом приближении по уравнению

Где = 0.3 - радиус соединительной трубы, м;

= 0.2 - длина участка, м;

d = 0.6 - диаметр затвора, м;

= 1.238 - давление у поверхности сублимации, мм. рт. ст;

= 0.167 - давление у поверхности конденсации, мм. рт. ст;

Объём водяного пара при среднем давлении в системе

= 8 - количество намороженного льда за 1 час, кг/ч;

= 0.525 - среднее давление в системе, мм. рт. ст. с учётом коэффициента

неравномерности испарения 1.2

Скорость откачки пара конденсатором

Так как пропускная способность соединительного трубопровода, полученная в расчете.

- примерно в 10000 раз больше объёма пара, подлежащего, откачке , то членом - пренебрегаем.

поверхность конденсатора, обеспечивающая требуемую скорость откачки,

,

где = 0.167 - давление у поверхности конденсации, мм. рт. ст.;

= 0.72 - определяется по графику, по среднему давлению в системе;

= 0.525рт. ст. и принятом расстоянии между испарительными

батареями =0.05м.

Принимаем допускаемую толщину слоя льда = 0.007м, тогда площадь поверхности для обеспечения льда такой толщины

Сравнивая площади поверхностей = 0,0467 и = 4.665 , делаем вывод, что поверхность с площадью = 4.665 обеспечивает необходимую толщину слоя льда и в то же время гарантирует полную откачку пара конденсационной поверхностью, так как для откачки требуемого количества пара достаточно иметь поверхность, равную

= 0.0467 (эта поверхность была бы достаточна для непрерывной конденсации, если бы она полностью и непрерывно очищалась от конденсата).

Таким образом, принимаем = 4.665 .

Удельный тепловой поток через поверхность конденсации

Коэффициент теплоотдачи от стенки к хладагенту - хладон-22

Как видно из расчёта, удельный тепловой поток получается значительно меньше величин, предлагаемых в работах основанных на опытных данных, Т.е. выбранная поверхность с площадью = 4.665 , справится с необходимой нагрузкой.

Термическое сопротивление.

Для простоты расчёта принимается то, что температура стенки трубы и связанного с ней ребра будут одинаковы. Ввиду малой толщины стенки трубы определение термического сопротивления проводим по формуле для плоской стенки.

Где =0,001 - толщина стенки трубы наготовленной из коррозионностойкой стали;

- коэффициент теплопроводности коррозионностойкой стали.

Температура поверхности конденсации в конце цикла намораживания при толщине намороженного льда

Характеристики

Список файлов ВКР