3.5. Методика расчета оборудования

Производительность замочной батареи по товарному зерну:

, т/сутки (3.1)

где n – число чанов, шт;

М – масса зерна товарной влажности (вместимость) в одном чане, m;

τ – заданная продолжительность замачивания, ч.

Расход воздуха в эрлифте на один чан:

, м³/час (3.2)

где е – основание натурального логарифма;

d – внутренний диаметр эрлифта, мм.

Расход воздуха на всю батарею:

, (3.3)

Производительность сепараторов по исходной суспензии:

, кг/час (3.4)

где β – коэффициент, учитывающий отличие реального процесса от теоретического (β = 0,5 ÷ 0,7);

z – число тарелок, шт;

ω – угловая скорость барабана, рад/с;

α – угол наклона образующей тарелки (α = 45^о);

r₀ – радиус расположения отверстий в тарелках, м;

R_м – минимальный радиус образующей тарелки, м;

ρ₁ и ρ₂ – плотности дисперсионной среды и тяжёлой фракции, кг/м³;

μ - динамическая вязкость дисперсионной среды, Па·с;

d_э – эквивалентный диаметр наименьших частиц, подлежащих

выделению, м.

Производительность сепараторов по соплам:

, л/час (3.5)

где K- эмпирический коэффициент , зависящий от конструктивных особенностей сепаратора (для ПСА к = 0,4025) ;

n- частота вращения барабана, мин^-1;

d- диаметр сопла, мм.

Общая потребная мощность привода сепаратора:

кВт (3.6)

где N_c.c. – расход мощности на вывод сгущённого схода через сопла, кВт;

N_ж.с – расход мощности на вывод жидкого схода, кВт;

N_т.в – расход мощности на преодоление трения барабана о воздух, кВт;

N_тп –расход мощности на преодоление трения в подшипниках;

η- к.п.д. привода.

Производительность вакуум-фильтра по кукурузе:

, т/сут (3.7)

где F – площадь фильтрации вакуум-фильтра, м²;

k – коэффициент использования поверхности фильтрации, k – 0,3 ÷ 0,5;

с – скорость фильтрации суспензии, кг/м³;

P_c – количество жидкой части нефильтрованной суспензии, % к массе кукурузы;

μ – количество отфильтрованной суспензии, % к общему количеству жидкой части нефильтрованной крахмальной суспензии.

Потребная мощность привода барабана вакуум-фильтра:

, кВт (3.8)

где ΣМ_i – cуммарный момент сопротивления, Н ∙ м;

n – частота вращения барабана, мин^-1;

η – к.п.д. привода;

q – удельная нагрузка на барабан, кг/м³.

Расчет теплообменников:

Необходимая площадь теплообмена всех поверхностных теплообменников:

, м² (3.9)

где Q – количество передаваемой теплоты, Вт;

k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м² ∙ К);

Δt – температурный напор (средняя разность температур теплоносителей), ⁰С;

φ – поправочный коэффициент на загрязнения поверхности стенок (для средней загрязненности φ = 0,85).

Температурный напор определяется по следующей формуле:

, ⁰С (3.10)

где Δt_б и Δt_м – наибольшая и наименьшая разность температур теплоносителей, ⁰С.