С увеличением αи повышается эффективность работы
G1 S1
100
G1 W S2
100
G2 S2
100
(9.1)
вакуум-аппарата.
Сушильные установки, применяемые в
кг;
где G1,G2-количество исходного и готового продукта,
W-количество влаги, подлежащей выпариванию, кг; S1,S2-массовая доля сухих веществ в исходном и
биотехнологическом производстве подразделяют на установки для сушки жидких препаратов на вальцовые и барабанные, распылительные дисковые и ленточные; для сушки твердых препаратов- барабанные и ленточные.
готовом продуктах, %.
Из уравнения 1.1 можно определить количество испаренной влаги:
S2 S1
При эксплуатации вальцовых сушилок возникает необходимость в расчете их производительности по испаренной влаге и определение тепла и пара, продолжительности сушки и толщины пленки. При
W G1
S2
G1 G2
(9.2)
расчетах вальцевых сушилок необходимо знать
температуру испарения продукта на вальцах, которую
Концентрацию сухих веществ S2 в готовом продукте
определяют:
измерить сложно, особенно температуру сушки. В связи с этим, для упрощения расчетов допускают, что температура
2
S G1 S1
G1 S
(9.3)
кипения исходного продукта равна температуре испарения
G
G1 W 2
влаги из продукта.
1
Расход греющего пара (кг) определяют:
W i c t G c t c t
Температуру готового продукта принимают на 5-6оС меньшей температуры поверхности вальцов, которую считают на 5-8оС ниже температуры греющего пара.
D 2 2 2
1 1 1
2 2 , (9.4)
Из уравнения материального баланса вальцовых
i cконд tконд
где i, i 2- энтальпия греющего и вторичного пара Дж/кг;
с 1,с 2- удельная теплоемкость исходного продукта до и после процесса, Дж/(кг·К) ;
t 1, t 2- начальная и конечная температуры продукта, оС ;
сушилок определяют количество испаренной влаги, кг:
M 1 S1 M Г W S 2 M 2 S 2 , (9.6)
где М 1- количество исходного продукта, кг; М 2- количество готового продукта, кг;
S 1- содержание сухих веществ в исходном продукте, %;
S2- содержание сухих веществ в готовом продукте, %;
Одним из основных показателей работы сушилки -
напряженность поверхности нагрева сушилки по
кВт;
где Nв- мощность, потребная на вращение вальцов,
ν- окружная скорость вращения вальцов, м/с;
Р- сила, необходимая для снятия пленки шириной 1см
испаренной влаге определяют по формуле: (для микробных белковых препаратов Р=3,64 - 4,5 кг/см);
T W
FZ
, (9.7)
L- суммарная длина ножей, см;
µ- коэффициент трения между ножами и
где Т- напряженность поверхности нагрева сушилки, (кг/м2);
F- рабочая поверхность нагрева сушилки, м2; Z- продолжительность сушки, ч;
Продолжительность нахождения продукта на вальцах или длительность сушки на вальцовых сушилках определяют:
Z 30l , (9.8)
nв R
где Z- длительность сушки, с;
φ- угол, пройденный частицей высушиваемого продукта за время сушки на вальцах, рад;
ω- угловая скорость движения вальцов, рад/с; ℓ- путь, пройденный частицей высушиваемой
частицей по окружности, м;
nв- частота вращения вальцов, мин-1(с-1); R- радиус барабана, м.
-
поверхностью вальцов(µ=0,1…0,2);
α- угол наклона ножа (угол между ножом и касательной к окружности вальца, проведенной в точке прикосновения ножа к вальцу);
ηм- коэффициент полезного действия приводного механизма (ηм=0,8…0,85).
При распылительной сушке продукт распыляется и высушивается в атмосфере горячего воздуха. Обезвоживание продукта происходит в результате испарения влаги с поверхности в виде мельчайших капель. Основные расчеты и анализ устройств для распыления продукта в сушильной башне включают определение диаметра и количества капелек при распылении, скорость движения воздуха и мощность, затрачиваемую на работу диска.
Диаметр капелек d (м) определяют:
Необходимую частоту вращения вальцов сушилки (с
1) устанавливают по формуле:
d 98,5
, (9.11)
nв
30l RZ
(9.9)
где n- частота вращения диска, мин-1;
α- поверхностное натяжение продукта, кг/м;
Потребляемую мощность при работе вальцовой
сушилки определяют:
LP1 tg
R- радиус диска, м;
ρ- плотность жидкости, кг/м3;
Количество капелек К (шт), образовавшихся в процессе распыления, при условии что они одинакового
Nв
102m
(9.10)
диаметра, определяют по формуле:
6 *103 * M
K d 3
, (9.12)
После чего выполняют эскизы оборудования с указанием основных узлов и деталей.
где М- производительность сушилки по исходному продукту, кг/ч;
Скорость движения воздуха ν (м/с) в сушильной
По техническим паспортам, измерениям устанавливают конструктивные и технологические параметры вакуум-выпарных аппаратов и сушилок, по
в
башне определяют по формуле:
в 0,0127
(9.13)
которым производят расчеты согласно разделу 9.2. Полученные данные и результаты расчетов оформляют в табл. 9.1, 9.2, 9.3.
где Wи- производительность сушилки по испаренной влаге, кг/ч;
При дисковом распылении мощность, затрачиваемую на работу диска, определяют:
Таблица 9.1.
Параметры вакуум-выпарного аппарата
N
где N- мощность, кВт;
2,25 2 G
окр
1000 * 2 d *3600
, (9.14)
ν окр- окружная скорость вращения диска, м/с; d- диаметр диска, м;
G- производительность сушилки по исходному продукту, кг/ч;
Достарыңызбен бөлісу: |