МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ для выполнения лабораторно-практических занятий по дисциплине «Теоретические основы технологии пищевых производств»

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.