125767 (690685), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

,

де – діаметр камери, м,

м;

– середня швидкість повітря у сушарці, м/с;

– кінетична частина повітря при ,

м²/с

При критерій виражається за формулою:

Вт/(м²·К)

Вт/(м²·К)

Коефіцієнт теплопередачі при звичайній природній конвенції для стінок визначають із слідкуючих рівнянь:

при

;

при

– критерій Прантля;

– критерій Трансгоффа;

– коефіцієнт температуропровідності повітря біля стінки, м²/с;

– прискорення вільного падіння, м/с;

– абсолютна середня температура повітря, К;

К

– абсолютна середня температура внутрішньої поверхні стінки, К,

ºС.

Значення , , приймаємо при :

ºС

м²/с;

м²/с;

Вт/(м²·К);

– висота сушильної камери, м

м

Вт/(м²·К)

Вт/(м²·К)

Коефіцієнт тепловіддачі від зовнішньої поверхні сушильної камери до повітря :

,

де – коефіцієнт тепловіддачі тепловим випромінюванням, Вт/(м²·К). Для вертикальних стінок зовнішньої поверхні стінок ºС.

Температура середовища:

ºС;

ºС

Абсолютні температури: К; К.

Коефіцієнт температуропровідності повітря біля зовнішньої стінки

м²/с;

м²/с – кінетична в’язкість повітря;

Вт/(м·К) – теплопровідність повітря.

Вт/(м²·К)

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням:

,

де – приведений коефіцієнт теплового випромінювання, Вт/(м²·К):

Вт/(м²·К)

Вт/(м²·К)

Вт/(м²·К)

Сушильна камера складається із стальних стін товщиною м, коефіцієнт теплопровідності Вт/(м²·К), теплова ізоляція – скловата ( мм, Вт/(м²·К)). Стіни пофарбовані масляною фарбою ( мм, Вт/(м²·К)).

Коефіцієнт теплопередачі:

Вт/(м²·К)

Щоб знайти питомі витрати теплоти у навколишнє середовище, знайдемо площу сушарки , м:

, м²

де – площа поверхні циліндричної частини сушарки, м²;

– площа конічної частини сушарки, м²;

– площа кришки апарата, м²;

,

де – радіус сушарки, м;

– січна конуса, м;

м;

,

м;

м;

м²;

м²;

; ; м³;

м³;

м³;

м;

м³;

м².

Витрати тепла в навколишньому середовищі:

Дж/кг

Різницю реального сушильного процесу від теоретичного враховує величина – кількість теплоти, яка вноситься в сушильну камеру, віднесена до 1м² поверхні:

,

де – питома теплоємкість води, кДж/кг·К

– температура матеріалу, ºС;

, – питомі затрати матеріалу на нагрів матеріалу та навколишнього середовища, кДж/кг·К

,

де – продуктивність, кг/год;

– питома теплоємкість висушеного матеріалу, кДж/кг·К;

кг/год;

– температура матеріалу на виході із сушарки, ºС.

2. Розрахунок основних робочих елементів

Розрахунок і вибір калорифера

Кількість тепла, необхідного для нагріву повітря у калорифері:

,

де – кількість повітря, необхідного для висушування, кг/год, кг/год;

, – ентальпія повітря на вході і виході сушарки.

кДж/год

Для розрахунку приймається газовий калорифер.

Площа поверхні нагріву:

,

де кДж/год;

– середня температура для всієї поверхні теплоносія і повітря.

Температура гріючого газу ºС;

ºС;

ºС;

;

ºС;

К – коефіцієнт теплопередачі від газу до повітря, Вт/(м²·К)

,

де м/с – швидкість руху повітря у калорифері.

Вт/(м²·К)

Необхідна площа нагріву калорифера:

м²

Конструктивний розрахунок

Об’єм сушильної камери, м³:

м³

Площа перерізу сушильної камери, м²:

,

де – середня швидкість повітря у сушильній камері, м/с, м/с;

– кількість повітря на висушування, кг/год; кг/год.

м²;

Діаметр сушильної камери, , м:

м

Діаметр розпилювальної сушарки перевіряємо по радіусу факела розпилу продукту :

, м

,

де – діаметр крапель, м;

– середня густина меланжу, кг/м³;

С – коефіцієнт, ;

– густина повітря, кг/м³;

– початкова швидкість польоту краплі, м/с, м/с;

– кінцева швидкість польоту краплі, м/с, м/с;

м;

, м;

, м.

Висота сушарки:

,

де – висота циліндричної частини сушарки, м;

– висота конічної частини сушарки, м;

м.

Об’єм конічної частини сушарки:

м³

Об’єм циліндричної частини сушарки:

м³

м

Висота сушарки:

м

3. Гідравлічний розрахунок

Розрахунок вентилятора

Тиск, який створює вентилятор:

,

де – швидкісний перепад тисків, Па,

,

–густина повітря, кг/м³; –середня швидкість повітря у сушарці, м/с.

Па

– витрати тиску, обумовлені опором сушарки,

,

– опір тертю повітря об стінку трубопроводу, Па;

– опір суми місцевих опорів, Па;

– опір шару зернистого матеріалу при продувці, Па;

– опір калорифера, Па.

,

де – коефіцієнт опору тертя

;

,

де – швидкість повітря у трубопроводі, м/с; – діаметр трубопроводу, м; – густина повітря при ºС, кг/м³; – динамічна в’язкість повітря, Па·с.

Швидкість обираємо в залежності від діаметра трубопроводу :

м;

м/с

Довжина трубопроводу:

м;

;

;

Па;

,

де – сума місцевих опорів, Па,

;

Па

,

де – висота киплячого шару, м;

– відносна величина порожнин у шарі;

– кінцева густина меланжу, кг/м³;

– густина повітря, кг/м³.

Па;

Па;

Па

Па

Потужність, яку використовує вентилятор:

,

де – витрати повітря на висушування, кг/год;

, – к.к.д. вентилятора і передачі.

кВт

Розрахунок теплової ізоляції

Обрана ізоляція, , м:

;

Вт/(м²·К);

мм

4. Техніко-економічний розрахунок

1. Енергетичні витрати:

,

де – потужність двигуна, кВт; – час роботи на рік (297 днів · 2 зміни · 8 год = 4752 год/рік); – вартість ел. Енергії, грн/кВт, грн/кВт.

Для побудови графіка змінюємо значення:

– витрат повітря на висушування, кг/год:

кг/год;

кг/год;

кг/год;

грн

грн

грн

2. Амортизаційні витрати:

де – площі поверхні сушарки, м²;

в – вартість 1 м² поверхні сушарки, грн/м²;

с – амортизаційні відрахування, %.

Переведемо вартість 1 м² сушарки у вартість 1 м³ для полегшення розрахунків: м³; грн/м³.

,

де – питома витрата абсолютно сухого повітря, кг/кг;

– напруга об’єму сушарки по волозі, кг/(м³·год);

– кількість видаленої вологи, кг/год;

– витрати повітря на висушування, кг/год;

– швидкість повітря в сушильній камері, м/с, м/с.

Для побудови графіку змінюваної швидкості:

кг/год;

кг/год;

кг/год;

грн/год

грн/год

грн/год

3. Сумарні витрати, , грн:

грн

грн

грн

5. Опис апаратурно-технологічної схеми

Яєчний порошок використовується у хлібопекарській промисловості для покращення забарвлення, структури і смакових якостей виробів, підвищення їх харчової цінності.

Для зберігання яєць на підприємстві облаштовується спеціальне приміщення, обладнане холодильною камерою 1 для їх зберігання. Далі яйця відмиваються в ванні 2 і проходять дезинфекцію у ємкості 3. Ємкість 4 служить для підсушування яєць.

Наступним етапом є відділення яєць від шкарлупи і переміщення одержаної маси в мішалці 5, із якої насосами 6 яєчна маса подається на висушування в розпилювальну сушарку 7.

Яєчна маса розпилюється у верхній частині сушарки. Сушильний агент рухається зверху вниз. Завдяки великій питомій поверхні утворених дрібних крапель швидкість процесу сушіння досить висока.

Висушений продукт (яєчний порошок) відводиться із нижньої частини сушарки. Згідно вимогам стандарту, яєчний порошок повинен мати колір від світло-жовтого до яскраво-жовтого; смак і запах – притаманні даному продукту, без сторонніх присмаків і запахів. Масова частка вологи у порошку – не більше 8,5, масова частка жирів – не менше 35, білків – не менша 45, золи – не більша 4%. Розчинність яєчного порошку має бути не менше 85%. Кислотність – не більше – 10ºТ.

Яєчний порошок пакують у жерстяні банки, фанерні бочки, картонні пакети, вистелені під пергаментом або целофаном, у паперові 4-5-ти шарові мішки або картонні ящики з поліетиленовими вкладишами.

Література

1. Стабников В.Н., Лысянский В.М., Попов В.Д. Процессы и аппараты пищевых производств. – М.: Агропромиздат, 1985. – 509с.

2. Кавецкий Г.Д., Васильев Б.В. Процессы и аппараты пищевой технологии. – М.: Колос, 1997. – 551с.

3. Романков П.Г., Фролов В.Ф. Теплообменные процессы химической технологии. – Л.: Химия, 1982. – 288с.

4. Справочник по сушке древесины / Е.С.Богданов, В.А.Козалов, В.Б.Кунтыш, В.И.Мелехов / Под редакцией Е.С.Богданова. – 40-е издание, перераб. и доп. – М.: Лесн. пром-сть, 1990. – 304с.

5. Лыков А.В. Теория сушки. – М.: Энергия, 1988. – 472с.

6. Гораев А. А. Вакуумно-диэлектрические сушильные камеры. – М.: Лесн. пром-сть, 1985. – 104с.

7. Шкоропад Д.Е., Центрифуги для химических производств, М., 1985;

8. Соколов В.И., Центрифугирование, М., 1976.

9. Романков П.Г., Плюшкин С.А., Жидкостные сепараторы, Л., 1996.

Характеристики

Список файлов курсовой работы