2. Технические описания и расчёты.

2.1. Описание принципа работы технологической схемы.

Исходный продукт – гречневая крупа, эквивалентным диаметром 4 мм с содержанием влаги W_н=10% и температурой θ₁=16°С, при помощи шнека Ш подается в сушильную камеру С. Снизу в сушильную камеру вентилятором В нагнетается воздух, нагреваемый в калорифере К. Воздух на входе в калорифер имеет температуру t₀=16°С и относительную влажность φ₀=70 %, что соответствует . В калориферной батарее воздух нагревается до температуры t₁=140°С. Подогрев воздуха в калорифере осуществляется за счёт конденсации греющего пара,. Из верхней части сушильной камеры отработанный воздух с температурой t₂=65°С поступает на очистку от мелких частиц в циклон СК-ЦН-34 и далее выбрасывается в атмосферу.

Сухая гречневая крупа влажностью W_к =4% и температурой θ₂=41°С из нижней части сушильной камеры поступает в бункер высушенного материала Б1 и далее на ленточный транспортёр ЛТ, а из циклона СК-ЦН-34 – прямо на ленточный транспортёр.

2.2. Описание принципа работы проектируемого аппарата.

Сушилка с кипящим слоем предназначена для сушки пищевых продуктов.

Желатин поступает в сушилку с начальными параметрами W_н=10 % и температурой θ₁=16°С.

Продукт в сушильную камеру загружается с помощью шнека.

Снизу, через патрубок 2 поступает воздух с t₁=140°С. Воздух снизу через решётку поступает в сушильную камеру, где идёт процес сушки. Гречневая крупа попадая в сушильную камеру встречаются с нагретым воздухом, средняя температура которого t_ср=102,5°С и с этого начинается процесс сушки.

Высушенный продукт отводится из сушлки через патрубок 3 с конечной влажностью W_к =4 % и температурой θ₂=41°С.

Воздух из сушилки отводится через патрубок 1 с температурой t₂=65°С. Вместе с воздухом вылетает крупа с меньшим диаметром, которая осаждается в циклоне при очистке воздуха.

Исходные данные:

Высушиваемый материал – гречневая крупа

Производительность по готовому продукту, G_к=890 кг/ч

Влажность продукта:

Начальная, 10 %

Конечная, 4 %

Температура сушильного агента:

на входе в сушилку, 140 ºС

на выходе из сушилки, 65 ºС

Параметры воздуха, поступающего в калорифер:

температура, t₀=16 ⁰С

относительная влажность, φ₀=70 %

Тип пылеуловителя СКЦН- 34

2.3. Материальный расчёт установки.

Из уравнения материального баланса сушильной установки определим расход влаги W, удаляемый из высушиваемого материала:

, кг/ч,

гдеG_к – производительность установки по сухому веществу, кг/с;

W_н – начальная влажность продукта, %;

W_к – конечная влажность продукта, %.

2.4. Тепловой расчёт установки.

Определение основных параметров влажного воздуха.

К основным параметрам влажного воздуха относятся:

1. температураt,°С

2. относительная влажность воздуха φ,%

3. удельное влагосодержание d, г/кг

4. энтальпия I, кДж/кг

Удельное влагосодержание воздуха рассчитаем по формуле:

, г/кг

где 0,622 – отношение мольных масс водяного пара и воздуха,

Р_н – давление насыщенного водяного пара при данной температуре воздуха, Па

В – барометрическое давление воздуха, Па. (Для Европейской части СНГ принимается 745 мм рт. ст. = 99100 Па.)

Удельное влагосодержание воздуха на входе в калорифер:

, г/кг

Т.к. подогрев воздуха в калорифере происходит при неизменном влагосодержании воздуха, то удельное влагосодержание воздуха на входе в калорифер тоже, что и на входе в сушилку:

,г/кг

Энтальпия влажного воздуха представляет сумму энтальпий сухого воздуха и водяного пара, приходящегося на 1 кг сухого воздуха:

, кДж/кг

гдеС_с.в.– средняя удельная теплоёмкость сухого воздуха, (при t<200°С С_с.в.=1.004кДж/(кг^.К)),

t – температура влажного воздуха, °С,

d – удельное влагосодержание воздуха, г/кг,

i_n – удельная энтальпия перегретого пера,кДж/кг,

,

где r₀ – удельная теплота парообразования воды, (при 0°С r₀=2500кДж/кг),

c_n – средняя удельная теплоёмкость водяного пара,

c_n=1,842 кДж/(кг^.К).

Энтальпия воздуха :

, кДж/кг