2.9.4. Розрахунок апаратів і установок для приготування розчинів, емульсій та інших підсобних продуктів
Такий розрахунок полягає у визначенні їх ємності, площі поверхні нагрівання (або охолодження) і витрат теплоносіїв (пари або охолоджуючого розчину).
Об’єм апарата , м3, розраховується за формулою продуктивності, кг/с:
(70)
де
– кількість паралельних потоків у
машині (здебільшого
);
– маса продукту, який
виготовляється в установці за один
цикл, кг;
– щільність продукту, кг/м3
(для заварки
=1005
кг/м3);
–
коефіцієнт, який враховує запас ємності
апарата (
=
0,1... 0,5);
−
період робочого циклу, с;
–
тривалість завантаження, оброблювання
і вивантаження про-дукту з апарата, с.
Після перетворень об’єм апарата, м3, для виготовлення і–го продукту
. (71)
Якщо врахувати, що
,
[кг/с], (72)
то здобудемо
,
[м3] (73)
де
– продуктивність лінії по готовому
хлібу, кг/с;
–
вміст і–ї скла-дової частини виготовлюваного
підсобного продукту, кг на 100 кг борошна,
яка видається для виготовлення хліба;
–
вихід хліба, кг на 100 кг борошна; n
– кількість складових частин.
Площа поверхні нагрівання, м2,
(74)
де
– кількість теплоти, необхідної для
нагрівання (охолодження) сумі-ші;
–
коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м2
К);
− середня ло-гарифмічна різниця
температур між продуктом і теплоносієм
для відношення
;
;
;
– температура пари,
і
– початкова і кінцева температури
продукту, ˚C;
– тривалість нагрівання (охолодження),
с.
Кількість теплоти, Дж:
(75)
де
– теплоємність і–го компонента продукту,
Дж/(кг∙К). Для води
=4190
Дж/(кг∙К); для сухої речовини хліба
=1470
Дж/(кг∙К), для цукру
=1000+7,25t,
Дж/(кг∙К);
–
теплота клейстеризації, Дж;
–
пи-тома теплота клейстеризації
(
=154...500
Дж/кг), Дж/кг;
–
теплота гідра-тації або розчинення, Дж,
;
– питома теплота гідратації, Дж/кг
(
=5000
Дж/кг);
–
витрати борошна на і–й сорт хліба, кг/с.
Витрати пари визначають за формулою, кг/с:
, (76)
де
–
уитрати теплоти у навколишнє середовище,
Дж;
–
площа зовнішньої поверхні апарата, м2;
,
−температура
стінки і оточуючого повітря,
;
– коефіцієнт тепловіддачі за
,
Вт/(м2
К);
−ентальпія
гріючої пари і конденсату.
Витрати рідкого теплоносія, кг/с:
(77)
де
– теплоємність теплоносія, Дж/(кг∙К);
і
– кінцева і початкова температури
теплоносія.
Під час експлуатації апаратів, які працюють під підвищеним тиском пари, треба дотримуватися правил побудови й експлуатації посудин, затверджених Технаглядом України, тобто посудини:
мають бути оснащені запобіжними клапанами, які спрацьовують при під-вищенні тиску не більш як на 7 % понад номінальне його значення;
мають бути оснащені манометром, який повинен перевірятися не менш як 2 рази на рік за допомогою контрольного манометра і 1 раз на рік – у лабора-торії мір і вимірювальних приладів при Держкомітеті України стандартів, мір і вимірювальних приладів;
мають проходити у установлені строки гідравлічні випробовування;
мати крани для випуску повітря і продувки парової сорочки;
температура на поверхні апарата не повинна перевищувати 40 .
Питання для самоперевірки:
1. Опишіть схеми установок для приймання, безтарного зберігання і внут- рішнього транспортування сировини.
2. Опишіть принцип дії установки для мокрого зберігання солі.
3. Як розрахувати установки для зберігання сировини?
4. Опишіть порядок розрахунку аерозольтранспортних установок.
5. Дайте опис устаткування для підготовки борошна.
6. Опишіть порядок розрахунку просіювальних машин.
7. Опишіть методику розрахунку устаткування для „валки” і змішування бо- рошна.
8. Опишіть методику розрахунку устаткування для приготування заварок, розчинів та емульсій.