МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для выполнения лабораторно-практических занятий по дисциплине «Теоретические основы технологии пищевых производств»
Страница 14 из 16
Удельный расход сухого воздуха в процессе сушки продуктов питания может быть найден из уравнения (17.1), а именно.
L = , (17.1)
Где: Х1 - содержание влаги в продукте до поступления в сушку;
Х2 - содержание влаги в продукте после сушки.
Удельный расход теплоты в калорифере определяется из уравнения (17.2).
Gk= L (I1 - I0) , (17.2)
Где: I1 - удельная энтальпия воздуха после выхода из калорифера;
I0 - удельная энтальпия начального воздуха.
В свою очередь расход воздуха, может быть рассчитан по формуле (17.3).
LР = W L , (17.3)
Где: W - производительность сушилки.
Тогда расход, теплоты может быть найден из уравнения (17.4).
Q = WGk (17.4)
При расчете количества испаренной влаги в сушилке можно воспользоваться уравнением (17.5), а именно.
W = Gn , (17.5)
Где: W1 - начальная влажность материала;
W2 - конечная влажность материала.
При этом массовый расход сухого воздуха в сушилке может быть найден из уравнения (17.6).
LС = , (17.6)
Где: X1 и х2 - содержание влаги до и после сушки, соответственно.
Расход теплоты в сушильном аппарате при известной удельной энтальпии исходного и выходящего из сушки воздуха может быть рассчитан по уравнению (17.7).
Q1 = LС (I2 - I0) (17.7)
При этом расход пара в сушилке может быть рассчитан по формуле (17.8)
D = , (17.8)
Где Д - массовый расход греющего пара в калорифере.
Расход теплоты, идущей на нагрев материала может быть найден из уравнения (17.9).
Qm = GcCc (TК - TН) , (17.9)
Где Gc - количество высушенного материала.
В свою очередь может быть найдено из уравнения (17.10).
Gc = GН - WВ (17.10)
17.3. Задание по выполнению работы.
Задача №1. Определить расход теплоты в калорифере и сухого воздуха в сушилке для удаления из влажного материала 200 кг/ч влаги. Начальное состояние воздуха: коэффициент содержания влаги х1=0,006, а на выходе из сушилки коэффициент содержания влаги х2 = 0,027, удельная энтальпия воздуха при входе в калорифер равна 25 кДж/кг, а на выходе - 110 кДж/кг.
( Ответ: Lр = 9520 кг/ч; Q = 224,78 кВт).
Задача №2. Определить, массовый расход воздуха, удельный расход греющего пара и расход теплоты для сушки 320 кг/ч материала в сушилке, если начальная влажность материала равна 40%, конечная - 10%. Температура поступившего на сушку продукта равна 20°С, а его температура после сушки равна 50°С. Содержание влаги в воздухе на входе равно 0,0077, а при выходе из сушилки 0,038. Начальная и конечная энтальпия воздуха равна 35 кДж/кг и 145 кДж/кг соответственно, а массовый расход греющего пара в калорифере равен 206кг/ч. При этом
Сс = 2,35* 103Дж/кг К.
(Ответ. L= 3521,5 кг/ч; Q = 107600 Вт; d = 1,93 кг/Кг).
18. Лабораторная работа № 8
Тема. Изучение устройства и принципа действия сушильных шкафов. Снятие технологических характеристик сушильных шкафов
18.1. Цель и задачи работы. Целью данной работы является изучение конструктивных особенностей и принципа действия сушильных шкафов.
В задачу данной работы входит снятие технологических характеристик сушильных шкафов.
18.2. Теоретические сведения по выполнению работы
Расход теплоты, идущей на испарение воды в сушильном шкафу, может быть рассчитан по формуле (18.1), а именно.
Q = Mr , (18.1)
Где: M - масса испаренной жидкости;
R - удельная теплота парообразования.
Производительность сушильного шкафа может быть определена из уравнения (18.2).
П = , (18.2)
Где: τ - время сушки.
Удельная теплота парообразования для воды при t=20°С равна 2450 кДж/кг; при t=100°С
R = 2260; при t = 50°С r = 2355 кДж/кг.
18.3. Задания по выполнению работы
1. Изучить устройство и принципы действия сушильного шкафа.
2. Увлажнить продукт водой.
3. Взвесить влажный продукт.
4. Измерить начальную температуру воздуха в шкафу.
5. Включить сушильный шкаф, и нагреть его до 80оС.
6. Поместить увлажненный продукт в сушильный шкаф.
7. Зафиксировать время начала эксперимента.
8. Выдерживать при 80°С высушиваемый продукт в течение 15 мин.
9. Взвесить высушенный продукт и определить массу испаренной воды.
10.Рассчитать величину теплоты испарения и производительность сушильного шкафа.
12.Полученные данные занести в таблицу 18.1.
Таблица 18.1. Экспериментальные данные по сушке влажного продукта.
№ п/п
|
Mвп кг
|
Mсп, кг
|
Tн, °С
|
Tк, °С
|
τ,час
|
Mив кг
|
Q, кДж/кг
|
П, кг/час
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18.4. Выводы. По результатам опыта и расчетным данным сделать вывод об эффективности (производительности и энергозатратах) сушки продуктов в сушильном шкафу.
19. Практическое занятие № 11
Расчет технологических параметров кристаллизаторов
19.1. Цель и задачи работы. Целью данной работы является освоение методики расчета основных технологических параметров кристаллизаторов.
В задачу данной работы входит расчет количества теплоты кристаллизации и площади поверхности охлаждения, а также количества выпавших кристаллов.