Методика расчета

Расход теплоты на нагревание продукта, Дж/с [37],

где G - производительность бланширователя, кг/с; с - удельная теплоемкость продукта, Дж/(кг·К) (табл. 3.10); t₁ и t₂ - средняя начальная и конечная температура продукта, °С (t₁ = 18°С; t2 принимают на 2...3 °С ниже температуры бланширования t_б).

Таблица № 11 - Параметры обрабатываемых продуктов

Наименование продукта	Удельная теплоемкость продукта с, Дж/(кг-К)	Температура бланширования tб, °C	Насыпная плотность р, кг/м3
Картофель	3,43... 3,68	94... 96	640... 750
Морковь	3.14...3.94	92... 98	550... 650
Яблоки	3,77... 3,91	94... 98	585... 650
Горошек	3,52... 3,68	92	350... 400
Свекла	3,35... 3,90	93	600... 780
Абрикос	3,77... 3,88	94	550... 640
Слива	3,31. ..3,81	94	600... 720

Расход теплоты на испарение влаги, Дж/с,

где F_ucn - площадь поверхности испарения воды, м2; К_исп - коэффициент испарения, кг/(м²·с·Па),

,

здесь v_в - скорость движения воздуха, м/с (v_в = 0,02 м/с); ρ_в - плотность воздуха, кг/м3 (ρ_в = 1,2 кг/м3); p₁, p₂ - упругость паров воды соответственно при температуре испарения и температуре воздуха 21 °С, Па (p₁ = 101308 Па; р₂ = 2332 Па); φ - относительная влажность воздуха (φ = 0,7) ; r - теплота испарения, соответствующая температуре бланширования, Дж/кг.

Расход теплоты на подогрев воды, доливаемой в ванну блан-ширователя, Дж/с,

где Wв - масса доливаемой воды, кг/с; с = 4186 Дж/(кг·К) - удельная теплоемкость воды, Дж/(кг·К); t₃ и t₄ - начальная и конечная температура доливаемой воды, °С (t₃ = 17... 19 °С, t₄ = t_б).

Расход теплоты на нагрев ленты транспортера, Дж/с,

,

где Gm - масса ленты транспортера, кг/с (Gm =v·Gуд, где v- скорость движения ленты, м/с Gуд = 4,3 кг - масса 1 м ленты); с_m - удельная теплоемкость ленты транспортера, Дж/(кг·К) (с_m = 482 Дж/(кг·К)); t₇ и t₆ - конечная и начальная средняя температура ленты транспортера, °С, t₇ = t_б; t₆ = t_б - (45...53 °С).

Расход теплоты на компенсацию потерь в окружающую среду путем лучеиспускания и конвекции, Дж/с,

,

где F_исп - площадь поверхности испарения воды, м²; α₀ - суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией и излучением, Вт/(м²·К); t_cm - средняя температура поверхности стенки ванны, °С (t_cm = 34...46 °С); tв - температура воздуха, °С (t_в = 18...21 °С).

Общий расход теплоты, Дж/с,

Расход пара, кг/с,

где i_x - энтальпия конденсата, Дж/кг (i_x = 417,5 Дж/кг); i - энтальпия греющего пара, Дж/кг,

,

здесь i’ - теплота испарения жидкости, Дж/кг; r - теплота парообразования, Дж/кг; х - степень сухости пара (обычно х = 0,92...0,95).

В тех случаях, когда бланширование продукта ведется в водном растворе соли, кислоты или щелочи с подогревом через поверхность нагрева, числовое значение энтальпии конденсата iK принимаем равным температуре бланширования или меньше ее на 5...8 °С.

Площадь поверхности нагрева F, м², бланширователя при τ = 1 с:

,

где k = 1900 Вт/(м²·К) - коэффициент теплопередачи, Вт/(м²·К); Δt -разность между температурами пара и бланшировния, °С.

Расход охлаждающей воды, кг/с,

где t₂ - температура продукта до охлаждения, °С (принимаем t₂ = t_б); t₅ - температура продукта после охлаждения, °С (t₅ = 25...35 °С); t_н и t_к - начальная и конечная температура охлаждающей воды, °С (t_н = t₃ и t_K = t_б); с_в - удельная теплоемкость воды (с_в = 4186Дж/(кг·К)).

Таблица № 12 - Варианты индивидуальных заданий

Последняя цифра зачетной книжки	Производительность, G, кг/с	Вид обрабатываемого продукта	Площадь поверхности испарения воды, Fисп, м2	Масса доливаемой воды, Wв, кг/с	Скорость движения ленты транспортера v, м/с
1	0,138	Картофель	8,1	0,051	0,075
2	0,139	Морковь	8,2	0,052	0,070
3	0,140	Яблоки	8,3	0,053	0,065
4	0,142	Свекла	8,4	0,054	0,060
5	0,144	Абрикосы	8,5	0,055	0,055
6	0,146	Слива	8,6	0,051	0,050
7	0,150	Картофель	8,7	0,052	0,075
8	0,154	Яблоки	8,8	0,053	0,070
9	0,158	Морковь	8,9	0,054	0,065
0	0,162	Свекла	9,0	0,055	0,060

Задача № 3. Расчет хлебопекарной печи

Задание. Выполнить расчет хлебопекарной печи, если заданы: τ – продолжительность выпечки, мин; g_х – масса одной буханки хлеба, кг; W_исп^/ - упек относительно горячего хлеба, %; t_пк^/ - температура перегретого пара, °С; t_m – начальная температура теста °С; t_ф^/ -температура формы при выходе из печи, °С; t_в – температура окружающей среды в цехе, °С; δ – толщина стенки, м.