- •Проектирование линий пищевых производств
- •Введение
- •Практическое занятие № 1 Разработка технологической схемы производства пищевой продукции и выполнение продуктового расчета
- •Пример № 1
- •Мойка сырья
- •Замораживание
- •Задание № 1
- •Практическое занятие № 2
- •Расчет производительности и количества машин для линии
- •Производства пищевой продукции.
- •Разработка плана цеха для этого производства
- •Задание № 2
- •Решение задач по расчету энергетических затрат тепла в тепловых технологических процессах
- •3.1. Общие сведения о расчете затрат теплоты
- •3.2 Расчет расхода воздуха
- •3.3. Расчет затрат электроэнергии
- •3.4. Расчет расхода воды
- •4 Конструктивные расчеты тепловых аппаратов.
- •4.2. Расчет элементов конструкции тепловых аппаратов
- •Практическое занятие № 5
- •Практическое занятие № 6
- •Практическое занятие № 7
- •Практическое занятие № 8
- •8.1. Испарение воды со свободной поверхности
- •8.2. Расчет продолжительности сушки
- •Практическое занятие № 9
- •Термины, обозначения и их показатели, используемые в методических указаниях
- •Литература
- •Проектирование линий пищевых производств
- •98309, Г. Керчь, ул. Орджоникидзе, 82.
3.3. Расчет затрат электроэнергии
В некоторых тепловых аппаратах (варочные котлы, обжарочные печи) для нагрева рабочей Среды используют трубчатые электронагреватели (ТЭНы). Необходимо уметь подобрать их по мощности и рассчитать количество. Потребная расчетная мощность определяется по уже известным энергетическим затратам:
Рn = Qобщ /3600, Вт
Однако, учитывая необходимость быстрого разогрева среды или выхода из строя некоторых ТЭНов и т.п. потребную мощность увеличивают примерно на 50 % и тогда установленная мощность составляет:
Pу = 1,5 Pn
Для правильного выбора ТЭНов необходимо знать величину допускаемой поверхностной плотности теплового потока, которая определяется по уже известным величинам
Wдоп = , кВт/м2 (3.49)
Fmin - минимальная поверхность нагрева, м2 ;
Wдоп - должно находиться в пределах от 10 до 50 кВт/ м2 .
Далее по каталогу выбирают номенклатурный номер ТЭНа исходя из конструктивных соображений и определяют его единичную активную площадь нагрева
fa = d.акт (3.50)
где d - диаметр трубки ТЭНа, м;
акт - активная длина ТЭНа, м.
Затем определяют необходимое число ТЭНов
n =, (3.51)
Задание 5
5.1. Определить какие необходимые ТЭНы и их количество, если известно что затраты тепла составляют 25 кДж/с ;
5.2. Определить какие необходимы ТЭНы и их количество, если известно, что затраты тепла составляют 45 кДж/с.
3.4. Расчет расхода воды
В пищевой промышленности вода является одним из основных энергоносителей. Она используется в качестве моющего средства и охлаждающей среды.
Как моющее средство, вода, поступает к месту ее использования в основном через барботеры различных типов. Тогда расчет расхода воды осуществляется следующим образом:
W = n f , м3/с (3.52)
где n - число отверстий в оросительных трубах (барботерах);
- коэффициент расхода (принимается равным 0.6 ... 0.7 );
Н - напор воды (принимается равным 0.2 м );
g - ускорение силы тяжести, м/с2;
f - площадь одного отверстия в барботере, м2 .
Расход воды на охлаждение в аппаратах периодического действия, при непосредственном контакте, например в автоклаве, определяется из следующего выражения:
W = , (3.53)
где G1 - масса продукта, кг;
с1 - удельная теплоемкость продукта, кДж/(кг. К);
tc - температура горячей продукции, К ;
t к - конечная температура продукции, К ;
t0 - начальная температура воды, К;
t к - конечная температура используемого оборудования, tк = tк - 5, К.
tн - начальная температура оборудования, К (tc tн)
G2 - масса охлаждаемого оборудования, кг;
с2 - приведенная удельная теплоемкость охлаждаемого материала оборудования , кДж/(кг . К);
с3 - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг. К).
Массовый расход охлаждающей воды при ее непосредственном контакте с продуктом в аппаратах непрерывного действия можно также подсчитать по формуле:
W = Q2 /c1(ts1 – ts2), кг/с. (3.54)
где Q2 - теплоприток при охлаждении продукта, кДж;
с1 - удельная теплоемкость хладоносителя, кДж/(кг К);
ts1, ts2 - соответственно начальная температура хладоносителя и его температура на выходе из бункера с продуктом, К.
Расход охлаждающей воды без ее непосредственного контакта с продуктом в непрерывно действующих аппаратах определяется по формуле:
Wохл. = G c tn /4,19.t1 , кг/с
где tn - разность температур продуктов до и после охлаждения, 0 С ;
t1 - разность между начальной и конечной температурой охлаждающей воды, К;
G - производительность аппарата, кг/с;
с - удельная теплоемкость продукта, кДж/(кг. К).
Задание 6
6.1. В барабанной моечной машине рыба моется водой подаваемой через отверстия в центральном валу. Какие и сколько отверстий необходимо чтобы обеспечить расход 3 тонн воды в час?
6.2. По сетчатому транспортеру шириной 400 мм поступает тушка рыбы с производительностью 1,5 т/ч. Необходимо разработать душирующее устройство.
6.3. В автоклаве типа КВ-2 необходимо охладить 800 банок консервов “Шпроты в масле” (банка № 2). Определите количество воды необходимой для охлаждения консервов.
6.4. В автоклаве типа КВ-4 необходимо охладить 1200 банок консервов “Килька обжаренная, в томатном соусе”, (банка № 3). Определите количество воды необходимой для охлаждения консервов.
6.5. В шнековом охладителе, производительность которого равна 900 кг/ч. необходимо охладить предварительно измельченную и сваренную рыбную массу. Определить расход воды.
6.6. Определить расход охлаждающей воды в шнековом охладителе при перемещении в нем массы крилевой пасты “Океан” с производительностью 1400 кг/ч.
Практическое занятие № 4