Расчет сушильной уставки Niro-Atomizer

Задача расчета – определить расход пара на сушку.

Исходные данные для расчета:

массовая доля сухих веществ в сгущенном продукте СВ₁ = 48%;

массовая доля сухих веществ на выходе из сушильной камеры СВ₂ = 94%;

массовая долясухих веществ в готовом продукте СВ₃ = 97%;

температура воздуха на входе в установку t₁ = 20 ^OC;

температура воздуха на входе в сушильную башню t₂ = 180 ^OC;

температура воздуха на выходе из башни t₃ = 75 ^OC;

температура воздуха на входе в инстантайзер t₄ = 90 ^OC;

температура воздуха на выходе из инстантайзера t₅ = 20 ^OC;

температура воздуха на входе в зону охлаждения t₆ = 20 ^OC;

температура охлаждения готового продукта t₇ = 20 ^OC;

относительная влажность воздуха f = 80%;

температура воздуха на входе в установку t = 20 ^OC;

Х = 11,94г/кг;

I = 12,126 ккалл/кг = 50,32 кДж/кг (определяем по диаграмме)

внешний псевдоожиженный слой (инстантайзер):

t₄ = 90 ^OC; X₄ = X₁; I₄ = 28 ккал/кг = 117 кДж/кг; t₅ = 88 ^OC; X₅ = 13,5 г/кг; I₅ =I₄

паспортное потребление пара на сушку 760 кг/ч

Методика расчета

1) Подача сгущенной смеси:

М = Мсг/t,

где Мсг – масса сгущенного продукта, Мсг = 12397 кг;

t – время сушки, т = 12,5 ч.

2) Массовый расход воздуха:

2.1) сушильная башня

М₁ = W₁*1000/ (Х₃ – Х₁), кг/ч

W₁ = М(1 – СВ₁/СВ₂), кг.исп.вл./ч

2.2) внешний псевдоожиженный слой (инстантайзер):

М₂ = W₂*1000/ (Х₅ – Х₁), кг/ч

W₁ = (М - W₁ )(1 – СВ₂/СВ₃), кг.исп.вл./ч

Общее количество воздуха, поступившего в паровой калорифер:

Мобщ = М₁ + М₂, кг/ч;

Расход пара на нагрев воздуха в паровом калорифере:

М_n = Мобщ (I₂ – I) 1,15 / (Iпар – Ск*tк) *n,

где Iпар (10атм) = 2778 кДж/кг;

tк = tп – 10 = 180 – 10 = 170 ^ОС

Ск = 4,35 кДж/кг.

Удельный расход пара, кг/кг:

Муд.п. = Мп /Wвл

2.3) Расход холода в зоне охлаждения:

Qx = 1,1 * Мсух * Ссух (tн – tк)

Расчет:

1) Подача сгущенной смеси:

М = 12397/12,5 = 991,76 кг/ч

Воздух для псевдоожиженного слоя получают путем смешивания выоздуха после парового калорифера с температурой 150 ^ОС с воздухом помещения с температурой 20 ^ОС.

2) Массовый расход воздуха:

2.1) Сушильная башня

М₁ = 485,3 * 1000 /(53 – 11,9) = 11807,8 кг/ч

W₁ = 991,76 (1 – 48/94) = 485,3 кг.исп.вл./ч

2.2) Инстантайзер:

М₂ = 15,2 * 1000/(13,5 – 11,9) = 9500 кг/ч

W₂ = (991,76 – 485,3)*(1 – 94/97) = 15,2 кг.исп.вл./ч

Смешивая холодный и горячий воздух:

М₂ = Мг + Мх

М₂I₂ = МгIг – МхIх

9500 = Мг + Мх

9500*117 = Мг*180 – Мх*50, Мх = 9500 – Мг;

9500*117 = Мг*180 – 50(9500 – Мг);

230Мг = 1111500 + 475000

Мг = 6898 кг/ч

Мх = 2603 кг/ч

Общее количество воздуха, поступившего в паровой калорифер

Мобщ = 11807,8 + 6898 = 188705,8 кг/ч;

Расход пара на нагрев воздуха в паровом калорифере

Мп = 188705,8*(184000 – 50000)*1,15/((2778000 – 4350*170)*0,98) = 1455,6 кг/ч

Удельный расход пара:

Муд.п. = 1455,6/6262 = 0,23 кг/кг

3) Расход холода в зоне охлаждения:

Qх = 1,1 * 6093 * 1717 *(85 – 20) = 7,5 Мдж

Расход воздуха на сушку 188705,8 кг/ч.

Расход пара на сушку 1455,6 кг/ч.

Расход холода в зоне охлаждения 7,48 Мдж.

Полученные значения не превышают паспортных.

2.3.2.1.4 Расчет емкости ВГСМ-800

t = M × С×(t₁- t₂)/F×К×Dtср,

где t – время нагрева, с (час);

М – масса пахты, кг; М = 1230 кг.

С – теплоемкость пахты, Дж/кг*град.; С = 3850 Дж/кг*град. [ 29 ]

t₁, t₂ – начальная и конечная температура молока, ^ОС;

К – коэффициент теплопередачи, Вт/м², К = 400 Вт/ м² [ 29 ].

F – площадь теплопередачи, м^2.; F = 12,67 м².

tг.в.н. t2 Dtм = tг.в.н. – t₂

Dtб = tг.в.к. – t₁

tг.в.к. t1

Результаты расчета

55 ^ОС 50 ^ОС

55 ^ОС 20 ^ОС

Dtм = 55 – 50 = 5 ^ОС

Dtб = 55 – 20 = 35 ^ОС

Dtб / Dtм = 35/ 5 = 7 >1,6,

Dtср = (35 - 5)/ ln (35 / 5) = 15,5 ^ОС

t = 221×1400×(50-20)/12,67×15,5×400=20 минут

Пастеризация высокожирной эмульсии:

99 ^ОС 95 ^ОС

99 ^ОС 50 ^ОС

Dtм = 99 – 95 = 4 ^ОС

Dtб = 99 – 50 = 49 ^ОС

Dtб / Dtм = 49/ 4 = 12,3 >1,6,

Dtср = (49 - 4)/ ln (49 / 4) = 18 ^ОС

t = 660×1600×(95-50)/12,67×18×400=9 минут

Охлаждение высокожирной эмульсии до температуры сепарирования:

1 ^ОС 95 ^ОС

1 ^ОС 70 ^ОС

Dtм = 95 – 1 = 94 ^ОС

Dtб = 70 – 1 = 69 ^ОС

Dtб / Dtм = 94/ 69 = 1,36 < 1,6,

Dtср = (94 +69)/ 2 = 81,5 ^ОС

t = 660×1600×(95-50)/12,67×81,5×400=3 минут

2.3.2.5 Расчет емкости Я1-ОСВ-2,5

Пахта «Диетическая»

Пастеризация пахты:

99 ^ОС 95 ^ОС

99 ^ОС 70 ^ОС

F = 14,16 м²

Dtм = 99 – 95 = 4 ^ОС

Dtб = 99 – 70 = 29 ^ОС

Dtб / Dtм = 29/ 4 = 7,2 >1,6,

Dtср = (29 - 4)/ ln (29 / 4) = 12,7 ^ОС

t = 1360×3850×(95-70)/14,16×12,7×400=30 минут

Охлаждение пахты до температуры заквашивания:

1 ^ОС 40 ^ОС

1 ^ОС 95 ^ОС

Dtм = 95 – 1 = 94 ^ОС

Dtб = 40 – 1 = 39 ^ОС

Dtб / Dtм = 94/ 39 = 2,4 >1,6,

Dtср = (94 - 39)/ Ln (94/ 39) = 63 ^ОС

t = 1360×3850×(95-40)/14,16×63×400=13 минут

Напиток «Сладкий»

Пастеризация пахты:

99 ^ОС 95 ^ОС

99 ^ОС 70 ^ОС

F = 14,16 м²

Dtм = 99 – 95 = 4 ^ОС

Dtб = 99 – 70 = 29 ^ОС

Dtб / Dtм = 29/ 4 = 7,2 >1,6,

Dtср = (29 - 4)/ Ln (29 / 4) = 12,7 ^ОС

t = 1536×3850×(95-70)/14,16×12,7×400=34 минут

Охлаждение пахты до температуры заквашивания:

1 ^ОС 40 ^ОС

1 ^ОС 95 ^ОС

Dtм = 95 – 1 = 94 ^ОС

Dtб = 40 – 1 = 39 ^ОС

Dtб / Dtм = 94/ 39 = 2,4 >1,6,

Dtср = (94 - 39)/ Ln (94/ 39) = 63 ^ОС

t = 1536×3850×(95-40)/14,16×63×400=15 минут

Пахта питьевая

Пастеризация пахты:

99 ^ОС 95 ^ОС

99 ^ОС 70 ^ОС

F = 14,16 м²

Dtм = 99 – 95 = 4 ^ОС

Dtб = 99 – 70 = 29 ^ОС

Dtб / Dtм = 29/ 4 = 7,2 >1,6,

Dtср = (29 - 4)/ Ln (29 / 4) = 12,7 ^ОС

t = 1310×3850×(95-70)/14,16×12,7×400=30 минут

Охлаждение пахты до температуры фасования:

1 ^ОС 4 ^ОС

1 ^ОС 95 ^ОС

Dtм = 95 – 1 = 94 ^ОС

Dtб = 4 – 1 = 3 ^ОС

Dtб / Dtм = 94/ 3 = 31,3 >1,6,

Dtср = (94 - 3)/ Ln (94/ 3) = 31,3 ^ОС

t = 1310×3850×(95-4)/14,16×63×400=50 минут

Дата добавления: 2015-08-13