МОДУЛЬ №3

Установки системы, инженерное обеспечение пищевых технологий.

Сушильные установки.

Конвективная сушильная установка.

Конвективные сушильные установки не зависимо от конструкции и принципа работы оборудуются системой контроля и автоматического регулирования, обеспечивающей поддержание температуры рециркулирующего воздуха в заданных пределах, а так же блокировку, которая не допускает включения нагревательных устройств (калориферов, газовых горелок) при выключенной вентиляции. Температура в сушильных установках контролируется и регулируется многоточечными автоматическими потенциометрами, работающими в комплекте с термопарами. Для контроля работы вентиляторов на нагнетательных участках воздуховодов устанавливаются датчики перепада напора.

Базовая схема.

Основные элементы:

- сушильная камера

- теплогенератор

L – расход сушильного агента

параметры окружающей среды

К – калорифер

Тепловой баланс калорифера:

СШ – сушильная шахта

G - расход сухой части продукта

t - начальная температура

W- удаляемая влага

G - расход тары

t - конечная температура

Базовый процесс:

0 -1 – нагрев воздуха в калорифере

Q - количество теплоты, которая идет на нагрев сухой части продукта

;

;

может иметь разный знак

2.Схема с частичной рециркуляцией сушильного агента.

СХ1

CХ2

0, 1, 2 – базовые схемы

3, 4, 2 – анализируемые схемы

Потенциал сушки уменьшается.

Вывод: точка 3, либо расход рециркуляции должен определяться в результате технико-экономических анализов.

В сушилке с частичной рециркуляцией воздуха часть отработанного воздуха смешивается со свежим воздухом, полученная смесь нагревается в воздухоподогревателе и поступает в сушилку.

Процесс в сушилке изображается на І-х диаграмме ломаной линией АМВ₁С, причем точка А характеризует состояние свежего воздуха, точка С – состояние отработанного воздуха, точка М – состояние смеси.

Линия АМ изображает процесс смешения свежего и отработанного воздуха, линия МВ₁ – нагревание смеси в воздухоподогревателе, линия В₁С – испарение влаги из материала (в сушку).

Благодаря рециркуляции части воздуха достигается тот же эффект, что и путем промежуточного подогрева – снижение разности температур t₁-t₂ в сушилке, т.е. происходит более равномерная сушка.

3. Схема с промежуточным подогревом теплоносителей сушильного агента.

0 – 1 – 2 - базовая схема

Схема позволяет организовывать более мягкие режимы сушки.

В сушилке происходит ступенчатый подогрев воздуха, вследствие чего создаются мягкие и гибкие условия сушки, так как промежуточные температуры нагревания и степени насыщения воздуха могут быть выбраны в соответствии со скоростью испарения влаги из материала. Благодаря постепенному нарастанию влагосодержания воздуха в таких сушилках можно успешно высушивать материалы, для которых требуются равномерные условия сушки при невысоких температурах.

Обе схемы сушильного процесса – с промежуточным подогревом и с частичной рециркуляцией воздуха – имеют следующие преимущества по сравнению с сушкой по основной (простой) схеме:

1. При тех же пределах рабочего процесса (одинаковых t₀ φ₀ и t₂ φ₂) создается более равномерный и мягкий режим сушки, но расходы воздуха и тепла не изменяются;

2. При одинаковых перепадах температур t₁ -t₂ повышается степень использования воздуха в сушилке (увеличивается х₂) и снижается расход воздуха и тепла на сушку.

Кроме того, путем смешения свежего и отработанного воздуха в сушилках с рециркуляцией получают (без затраты тепла на увлажнение) смесь с высоким влагосодержанием х_см, что особенно ценно, если требуется сушка материалов во влажном воздухе. В таких сушилках повышается скорость воздуха, но одновременно возрастает энергия, потребляемая вентилятором, увеличивается стоимость установки.

4. Cхема с полной рециркуляцией

В – вентилятор

О – охладитель

В охладителе проходят процессы 3 - 4 – охлаждение сушильного агента до температуры точки росы и 4 – 1 – процесс понижения температуры и конденсации влаги и сушки агента.

Вакуум выпарные установки

Схема вакуум – выпарной установки.

Продукт (П) проходит через подогреватель (Т/П) в межтрубном пространстве которого конденсируется водяной пар КО.

Нагретый продукт (НП) поступает в ВВА. В кипятильных трубах которого из продукта выделяется вторичный пар W.

Сгущенный продукт (СП) собирается в емкости (Е).

Вторичный пар поступает в параметрический конденсатор (БК), где при контакте с охлажденной водой (ОВ) конденсируется. Конденсат отводится с помощью барометрической трубы (БТ).

К - капли уловителя.

Образовавшиеся в ТП и ВВА конденсат водяного пара отводится с помощью конденсатора ОВ.

Задача КО – не допустить выход пара из аппарата.

Конструктивно КО содержит поплавковую камеру, поплавок связанный с иглой вентиля.

При достижении заданного уровня конденсата клапан открыв и выпускает конденсат.