2.5. Расчет электрического плазмолизатора растительного сырья

Задачей расчета является определение конструктивных размеров электродов (длины и шири­ны), силы тока и мощности, продолжительности процесса и др.

Исходные данные:

• Производительность электроплазмолизатора,

• электро - и теплофизические характеристики сырья,

• температура обра­ботки,

• конструктивные параметры плазмолизатора.

Наибольший интерес представляет расчет параметров барабанного электроплазмолизатора, конструктивная схема которого показана на рис. 2.9 .

Рис. 2.9. Конструктивная схема барабанного электроплаз­молизатора: 1 - заземленный барабан с диэлектрическими бор­тами; 2 - фазные электроды; 3 — подача сырья; 4 - выход сырья после обработки.

Последовательность расчета

Напряженность электрического поля между электродами плазмолизатора

Е= р или Е=U/l, (1 2.50)

где 0,6 10³ А/м² - допустимое значение плотности тока на электро­дах; - удельное сопротивление растительного сырья, Ом м, l - рас­стояние между электродами и барабаном, м.

При <1 Ом м используют электроплазмолизатор с точечными электродами, при 8 > >1 Ом м - продольный, при >8 Ом м - бара­банный.

Продолжительность электроплазмолиза, с

, (2.51)

где к - коэффициент токоустойчивости, характеризующий прочность клеточной оболочки (к равен для яблок - 1, груш -1,25, слив - 0,75, сахарной свеклы - 10, винограда - 0,9...9); t - конечная температура обработки, °С;

E - напряженность электрического поля, В/м.

Скорость перемещения растительного сырья в плазмолизаторе

v=Q _mS, (2.52)

где Q- производительность плазмолизатора, кг/с; _м- плотность из­мельченного сырья, кг/м³; S=hl - площадь сечения потока сырья, м² (рис. 2.9).

Длина зоны электрообработки, м (рис. 2.9)

L = vx. (2.53)

Частота вращения барабана, мин

n = , (2.54)

где d-диаметр барабана, м.

Площадь фазного электрода

S =(L-X)h/3, (2.54)

где Х- расстояние между электродами, м.

Сила тока фазы

, (2.55)

где ⁼1,1 - коэффициент, учитывающий утечку тока.

Мощность электроплазмолизатора

Р=ЗU . (2.56)

Выход сока из растительного сырья определяют по эмпирическим формулам.

Задание для самостоятельного решения

Рассчитать параметры электроплазмолизатора техно­логической линии для обработки стружки сахарной свеклы произво­дительностью Q=8000 кг/ч. Удельное сопротивление массы сахарной свеклы =9 Ом м, конечная температура обработки t=40°С, расстоя­ние между фазным электродом и заземленным барабаном l=0,03 м, ширина канала h=0,5 м, диаметр барабана d=0.7 м, расстояние между элекродами Х=0,01 м. Напряжение питания 380/220 В.

Последовательность расчета:

1. Напряженность электрического поля (ф. 2.50);

2. Продолжительность электроплазмолиза (ф. 2.52);

3. Скорость перемещения растительного сырья (ф. 2.53)

(Р_м=700 кг/м³⁾.

4. Длина зоны электрообработки (ф. 2.54);

5. Частота вращения барабана (ф. 2.55);

6. Площадь фазного электрода (ф. 2.56);

7. Сила тока фазы (ф.2.57);

8. Мощность электроплазмолизатора (ф. 2.58).