Методика расчета

Объемная рабочая вместимость сырной ванны V_р, м³:

,

где – плотность молока при температуре второго нагревания, кг/м³ [2].

Продолжительность наполнения ванны молоком , с, [2]:

,

где d – внутренний диаметр трубопровода, м; – скорость движения молока в продуктопроводе, м/с.

Площадь открытой поверхности жидкости в сырной ванне , м²:

,

где l, B – длина и ширина прямоугольной части сырной ванны, м.

Высота продукта в ванне h, м,

.

Площадь контакта продукта с обогреваемой поверхностью сырной ванны F, м²:

.

Средняя разность температур между горячей водой в рубашке ванны и нагреваемым молоком Dt_ср, °C,

,

где Dt_н, Dt_к – разности температур в начале и в конце процесса нагревания, °С,

Dt_н=t_в-t_н;

Dt_к=t_в-t_к.

Продолжительность второго нагревания t_2н, с:

,

где с – удельная теплоемкость нагреваемого молока, кДж/(кг·К), [2].

Массовое количество воды W, кг, испаряющейся с открытой поверхности жидкости в ванне:

,

где К_и – коэффициент испарения, кг/(м²·с·Па); Р_ж, Р_В – парциальные давления водяного пара над молоком в состоянии насыщения при средней температуре молока при нагревании в ванне , °С, и температуре воздуха в цехе, Па, [2]; j – относительная влажность воздуха в цехе по заданию, %.

,

где w – скорость воздуха в цехе, м/с. w=0,5 м/с.

Суммарный расход пара , кг, для нагревания воды:

,

где r – удельная теплота парообразования, кДж/кг [табл. 6]; h – коэффициент потерь теплоты; h ≈ 0,95; – энтальпия греющего пара, кДж/кг [табл. 6]; t_к – температура конденсата греющего пара, °С; t_к = t_в, °С [табл. 6].

Площадь поверхности продукта , м²/с, обрабатываемого мешалкой:

.

Показатель перемешивания П – отношение общей обрабатываемой мешалками поверхности в единицу времени к площади открытой поверхности жидкости в ванне, м²/(м²с) [2]:

,

где Z – количество мешалок в ванне, шт.

Сменная производительность ванны по молоку М_см, кг/смену:

,

где – количество рабочих циклов в смену.

,

где t_см = 480 мин; t_пз = 30 мин, t_пр = 25 мин., t_ц – соответственно продолжительности смены, подготовительно–заключительных операций, вынужденного простоя и рабочего цикла.

,

где t_н,t_св, t_рп, t_об, t_2н, t_вым; t_оп – соответственно продолжительности наполнения, свертывания, разрезки и постановки зерна, обработки, второго нагревания, вымешивания, выдержки и опорожнения ванны, мин.

Примите t_св =.30 мин, t_рп = 12 мин, t_об = 20 мин, t_вым = 30 мин, t_оп = 15 мин.

Контрольные вопросы к задаче №2

1. Общие процессы при производстве твердых и полутвердых сыров и их параметры (температура и продолжительность).

2. Тепловой баланс сырной ванны.

3. Устройство и принцип работы сырной ванны.

4. Что такое показатель перемешивания?

5. Пути повышения сменной производительности сырной ванны.

Таблица 3

Исходные данные для расчета

Обозначение величины	Последняя цифра номера зачетной книжки
	1		2		3		4		5		6	7	8		9		0
, кг	1000		2000		3000		5000		6000		3000	5000	2000		3000		5000
·103, м	38		50		50		75		75		50	75	50		50		78
, м/с	1,2		1,5		1,3		1,4		1,5		0,80	0,90	1,0		1,2		1,5
, с-1	0,20		0,22		0,21		0,23		0,22		0,24	0,23	0,21		0,20		0,20
, м	1,6		3,2		3,4		3,7		3,8		3,3	3,6	3,1		3,4		3,7
, м	1,04		1,16		1,26		1,55		1,60		1,35	1,45	1,21		1,27		1,50
, м	1,5		3,0		3,2		3,5		3,6		3,2	3,5	3,0		3,2		3,5
, м	0,50		0,55		0,60		0,75		0,78		0,65	0,70	0,50		0,55		0,72
, м	0,15		0,16		0,17		0,18		0,19		0,18	0,20	0,16		0,18		0,20
, шт.	1		2		2		2		2		2	2	1		2		2
, МПа	0,15		0,16		0,17		0,18		0,15		0,16	0,17	0,18		0,15		0,16
	Предпоследняя цифра номера зачетной книжки
	1	2		3		4		5		6		7		8		9		0
, °С	25	27		30		32		26		28		29		31		32		33
, °С	40	42		44		45		46		43		41		45		43		44
, °С	60	62		65		67		68		64		62		68		63		65
, кВт/м2 °С	0,340	0,360		0,370		0,360		0,365		0,355		0,375		0,360		0,345		0,370
, °С	20	22		24		25		26		20		19		21		20		24
, %	50	55		60		65		70		55		60		65		60		70