Дипломная работа: Вакуумная сублимационная установка для фермерского хозяйства

Максимальное количество тепла необходимого для подвода к продукту в начальный период сублимации льда с поверхности

,

где  - максимальное значение теплоты сублимации, определяется по начальной температуре продукта;  - время сублимации;  - количество влаги, удаляемой при сублимации.

Мясо говяжье	25,264	7,756	2880, 19	9,382
Яйца диетические	22,914	7,462		8,844
Гриб белый (ломтики)	31,428	8,176		8,558
Картофель (пюре)	23,648	7,738		8.802

2.4 Расчёт электрического нагревателя

Нагреватели сублиматора рассчитываются исходя из условия кратковременного получения от них  тепла.

Максимальное количество тепла, которое необходимо получить от всех нагревателей, размещённых в сублимационной камере

где  = 1.1 - 1.15 - коэффициент, учитывающий непроизвольный расход энергии на нагрев самих нагревателей, корпуса и аппаратуры сублиматора, на повышение температуры пара уходящего в конденсатор.

Мясо говяжье	9,382	1,15	10,798
Яйца диетические	8,844		10,171
Гриб белый (ломтики)	8,558		9,842
Картофель (пюре)	8.802		10.122

Требования к нагревателю:

возможность плавной регулировки теплосъёма с нагревателей и снижения теплосъема

с нагревателей до нуля в конце сушки;

нагреватель необходимо изготовить в виде плиты минимальной толщины, чтобы обеспечить небольшой коэффициент использования объёма сублиматора;

-  количество энергии, излучаемой нагревателем вверх и вниз должно быть одинаково, размеры длины должны быть равны размерам противней с продуктом;

-  температура плиты должна быть по возможности более высокой, так как в условиях сублимационной сушки наиболее эффективен подвод тепла излучением;

должно быть обеспечено максимальная равномерность температуры на всей плоскости плиты нагревателя.

Максимальную мощность нагревателей, для одного сублиматора находят из условия

Количество нагревателей в сублиматоре на единицу больше количества рядов, тогда мощность одного нагревателя

Мясо говяжье	10,798	3,485	10	0,317
Яйца диетические	10,171	3,285		0,299
Гриб белый (ломтики)	9,842	3,179		0,289
Картофель (пюре)	10,122	3,269		0,297

Выбирается материал нагревателя НИХРОМ:

удельное сопротивление, при 20С;

= 0.00012 - 0.0004 - температурный коэффициент сопротивления.

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

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12