Практикум по оборудованию биотехнологических производств для студентов специальности 070100

G₁ S_{1 }
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 5-6^оС меньшей температуры поверхности вальцов, которую считают на 5-8^оС ниже температуры греющего пара.

_{D } 2 2 2
1 1 1
^{2 2} , (9.4)
Из уравнения материального баланса вальцовых

^{i  c}конд ^tконд ^
где i, i₂- энтальпия греющего и вторичного пара Дж/кг;
с₁,с₂- удельная теплоемкость исходного продукта до и после процесса, Дж/(кг·К) ;
t₁, t₂- 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 М₁- количество исходного продукта, кг; М₂- количество готового продукта, кг;
S₁- содержание сухих веществ в исходном продукте, %;

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)
 n_в 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;
n_в- 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);
η_м- коэффициент полезного действия приводного механизма (η_м=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)

n_в 
30l RZ
(9.9)
где n- частота вращения диска, мин^-1;
α- поверхностное натяжение продукта, кг/м;

Потребляемую мощность при работе вальцовой
сушилки определяют:
LP1  tg 
R- радиус диска, м;
ρ- плотность жидкости, кг/м³;
Количество капелек К (шт), образовавшихся в процессе распыления, при условии что они одинакового

N_в 
102_m
(9.10)
диаметра, определяют по формуле:

где М- производительность сушилки по исходному продукту, кг/ч;
Скорость движения воздуха ν (м/с) в сушильной

2. 
   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 W_и- 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 * 2d *3600

, (9.14)

ν_окр- окружная скорость вращения диска, м/с; d- диаметр диска, м;
G- производительность сушилки по исходному продукту, кг/ч;

3. 
   
   жүктеу/скачать 0,8 Mb.
   
   Достарыңызбен бөлісу: