Содержание

Введение

1.Аналитический обзор. 3

1.1 Описание процесса сушки.

1.1.1. Общая характеристика процесса сушки.

1. 1.2. Статика сушки

1.1.3. Виды связи влаги с материалом

1.1.4. Кинетика сушки.

1.1.5.Уравнения скорости сушки

1.2 Классификация сушильных установок .

1.3 Устройство типовых сушильных аппаратов

2.Технологическая схема линии и ёё описание.

3.Технологический расчёт распылительной сушилки.

3.1 Материальный расчёт.

3.1.1 Определение массовых расходов поступающего на сушку материала.

3.2 Тепловой расчёт.

3.2.1. Нахождение параметров воздуха и построение теоретическогопроцесса сушки в i-d диаграмме.

3.2.2. Определение удельных тепловых потерь.

3.2.2.1 Расчёт удельных тепловых потерь на нагрев материала.

3.2.2.2. Расчёт удельных тепловых потерь в окружающую среду.

3.2.3.Определение расхода сухого воздуха на сушку.

3.2.4 Расход тепла в калорифере .

3.3Конструктивный расчёт.

3.3.1. Расчёт основных параметров сушильной башни.

3.3.2. Определение основных размеров распылительного диска

3.3.3. Определение диаметров штуцеров.

3.3.5. Расчёт вытяжного вентилятора.

4. Расчёт теплоизоляции.

5.Вывод.

6.Список литературы.

ВВЕДЕНИЕ

В производстве многих пищевых продуктов сушка, как правило, является обязательной операцией и представляет достаточно энергоемкую технологиче­скую стадию процесса. От аппаратурно-технологического оформления и режи­ма сушки зависит в большой степени качество продукта.

Сушке может предшествовать удаление влаги из материалов другими ме­тодами, например отжимом на прессах, центрифугированием. Однако механи­ческим способом может быть удалена только часть свободной влаги. [1].

Сушкой называется процесс удаления влаги из твердых влажных, пасто­образных или жидких материалов (суспензий) путем ее испарения и отвода образовавшихся паров.

Сушка является сложным тепломассообменным процессом. Скорость сушки во многих случаях определяется скоростью внутридиффузионного пере­носа влаги в твердом теле.

Сушке подвергаются пищевые материалы, находящиеся в различном аг­регатном состоянии, а именно: гранулированные, формованные и зернистые материалы; пастообразные; растворы и суспензии.

Наиболее важными отличительными свойствами пищевых материалов, которые следует учитывать при выборе метода сушки, являются низкая тер­мостойкость, склонность к окислению и деструкции; склонность к короблению и потере товарного вида; неоднородность материала по начальному содержа­нию воды; наличие активных биохимических и химически активных веществ и ряд других особенностей.

Удаление влаги из твердых и пастообразных материалов удешевляет их транспортировку и придает им определенные свойства, а также способствует уменьшению коррозии аппаратуры.

1.Аналитический обзор

1.1. Описание процесса сушки.

Многие виды сырья для пищевых производств содержат значительное количество воды. При протекании технологических процессов нередко происходит увлажнение полупродуктов производства. Однако готовые пищевые продукты для повышения степени сохранности и транспортабельности долж­ны содержать минимальное количество влаги. Поэтому процесс обезвожива­ния встречается почти во всех пищевых производствах. [2].

Влага из материалов может быть удалена различными способами: механическим, физико-химическим, тепловым (сушка). При механическом уда-1ении влага отжимается в прессах или под действием центробежной силы в центрифугах. Механически удаляется только часть влаги, содержащейся в ма­териале. После механического удаления обычно применяется сушка. Физико-химические способы сушки основаны на применении водоотнимающих средств. На производстве они применения не получили, но используются в ла­бораторной практике .

1.1.1. Общая характеристика процесса сушки.

Сушка как способ удаления влаги из материалов получила наибольшее распространение. Высушиванию подвергаются твердые и жидкие материалы, содержащие воду. Процесс сушки связан с подводом к высушиваемому телу тепла, за счет которого происходит испарение влаги. Для отвода испаряемой влаги применяются сушильные агенты (воздух, перегретый пар, топочные га­зы), которые насыщаются влагой, диффундирующей с поверхности материала.

Сушка является, с одной стороны, диффузионным процессом, с другой - тепловым. Это сложный технологический процесс, в результате которого изменяются свойства материала.

На рисунке 1.1 представлена схема сушильного процесса [3]. В сушил­ку А поступает влажный материал, который соприкасается с подогретым

воздухом, топочными газами или перегретым паром, нагревается и в результате происходит испарение влаги с поверхности материала. Влага диффун­дирует в воздух, который, следовательно, не только охлаждается, но и ув­лажняется и, выходя из сушилки, уносит влагу. Из рассмотрения этого про­цесса вытекает, что сушка -это термический процесс удаления влаги, про­исходящий вследствие ее испарения и диффузии. В пищевой промышленно сушка является одним из основных процессов и применяется почти в лю­бом производстве.

1. 1.2. Статика сушки

Если материал находится в контакте с влажным воздухом, то возможны два процесса [1]:

а) сушка — (десорбция влаги из материала) при парциальном давлении па­ра над поверхностью материала р_м, превышающим его парциальное давление в

воздухе или газе _Рп, т. е. р_м > р_п,

б) увлажнение - (сорбция влаги материалом) при р_м < р_п.

В процессе сушки величина р_м уменьшается и приближается к пределу Рм ⁼ Рн . При этом наступает состояние динамического равновесия, которому соответствует предельная влажность материала, называемая равновесной влаж­ностью. Равновесная влажность w° зависит от парциального давления водяно­го пара над материалом р_м или пропорциональной ему величины относитель­ной влажности воздуха <р, и определяется опытным путём. Поэтому с помощью такого сушильного агента, как воздух (с определённой относительной влажно­стью), из материала невозможно удалить всю влагу.

Различают свободную и связанную влагу в материале [2]. Под свободной влагой понимают скорость испарения которой из материала равна скорости испарения воды со свободной поверхности (р_м = р_н), где р_н - давление насыщенного водяного пара. Скорость испарения связанной влаги из материала всегда меньше скорости испарения воды со свободной поверхности. При этом р_м< р_н

Для характеристики содержания влаги в материале используются понятие: w - влажность материала, как содержание влаги, выраженное в процентах от массы влажного материала:

w=

где Ш_ш - масса воды» кг; m - общая масса материала, кг.

В ряде случаев более удобно относить влагу к абсолютно сухому вещест­ву. В этом случае влагосодержание представляет собой содержание влаги в килограммах на 1 кг материала: