Тема 5.19: Розрахунок сушарок з застосуванням і-х діаграми вологого повітря. Визначення затрат палива на висушування.

Мета заняття: Виконати тепловий розрахунок сушарки.

Навчальні цілі:

Знати: Властивості вологого повітря. Будову, принцип дії сушарок, які застосовуються в харчовій промисловості.

Вміти: Користуватись і-х діаграмою вологого повітря.

Література для самопідготовки: Л-1. ст. 271 -275.

Хід заняття:

Завдання 1.

Виконати схему сушильної установки.

Методика теплового розрахунку сушарки з застосуванням і-х діаграми вологого повітря.

За допомогою і-х діаграми можна відобразити всі процеси, які відбуваються в теоретичній сушарці.

1-х діаграма побудована для барометричного тиску 745 мм рт. ст. (середній тиск в промисловому районі) і в косокутній системі координат під кутом 135°. На осях координат нанесені основні параметри;

ентальпія і, ( )

вологовміст х ( ).

Лінії 1 - відносна вологість повітря, виходять з одної точки (Х=0, t = -273 с) і утворюють пучок кривих.

Лінії 2 - вологовміст - вертикальні лінії.

Лінії 3 - ізотерми.

Лінія 4 - ентальпія, лінії під кутом 135° до вертикалі.

Нижня лінія відносної вологості відповідає повітрю насиченому водяною парою. Нижче цієї лінії лежить область туману.

В процесі висушування, маючи вихідні дані стану вологого повітря (t C, ), температури:

• нагрівання в калорифері t₁

• на виході з сушарки t₃

по діаграмі і-х визначаємо параметри вологого повітря, нагрітого та на виході з сушарки. Процес нагрівання повітря в калорифері відбувається при постійному вологовмісті. Процес висушування відбувається при постійній ентальпії.

Загальні витрати теплоти Q :

Визначаємо втрати теплоти на нагрівання:

де: С - теплоємність матеріалу, який висушується,

G₂- кількість висушеного матеріалу,

t _к,t_п- початкова і кінцева температури матеріалу, °С. Кількість висушеного матеріалу (продуктивність безперервно діючої сушарки по сухому матеріалу):

де: G₁- кількість матеріалу, що поступає на висушування

G_в- кількість випареної вологи

К ількість випареної вологи:

д еW_{1 ,}W₂- початкова та кінцева вологість матеріалу, %. Витрати тепла на висушування Q_в:

де: G_п — витрати повітря на висушування;

і_1,і₂ - початкова та кінцева ентальпії повітря (знаходимо по і-х діаграмі).

Витрати повітря:

де: Х_{х г}Х₂- початковий та кінцевий вологовміст (знаходимо по і-х діаграмі).

В трати тепла в навколишнє середовище, приймаємо 10%:

З наючи теплоту згоряння палива Q_зг, можна визначити витрати палива В:

Індивідуальне завдання.

Розрахувати барабанну сушарку для висушування 5 ^т/_год + № соняшникового насіння вологістю 12% до вологості 7%. Початкова температура насіння 15 °С, кінцева 50°С, теплоємність насіння 1,567

Температура повітря перед входом в калорифер 25 °С – , відносна вологість 60% (70%). Температура повітря перед входом в сушарку (190 °С - №), після виходу з сушарки 50 °С. Визначити кількість теплоти, потрібної для висушування насіння та витрати палива.

Контрольні питання:

1. Охарактеризувати процес механічного обезводнювання.

2. Суть фізико-хімічного методу обезводнювання.

3. Дати характеристику процесу сушіння.

4. Що являється рухомою силою процесу висушування?

5. Принципова схема сушильного процесу.

6. Абсолютна вологість вологого повітря.

7. Відносна вологість повітря.

8. Вологовміст та ентальпія повітря.

9. Застосування і-х діаграми.

Висновки:

Оцінка ________

“______” ______________ 20___р _____________

Додаток 1.1. Схема взаємного руху середовищ в теплообмінниках.

Додаток 1.2 і-х діаграма

Література:

1. У.С. Гулий "Обладнання підприємств переробної та харчової промисловості". Вінниця, 2001 - 576 ст.

2. А.Н. Драгилев "Устройство и эксплуатация оборудования пищевой промышлености". Агропромиздат 1988 - 399 ст.

3. С.М. Гребенюк "Технологическое оборудование сахарных заводов", 1983 - 520 ст.

4. В.Н. Стабников "Процессы и аппараты пищевых производств". Агропромиздат 1983 - 328 ст.

5. Н.И. Назаров, А.С. Гинзбург "Общая технология пищевых производств". 1981 - 360 ст.

6. Б.Н. Чубинидзе "Оборудование предприятий масложировой промышленности". Агропромиздат 1985-304 ст.

7. Е.Д. Сытников "Оборудование консервных заводов". 1981-301ст.

8. М.Н. Сигал "Оборудование предприятий хлебопекарной промышленности". Агропромиздат1985 - 296 ст.

9. В.И. Попов "Технологическое оборудование предприятий бродильной промышленности". 1983- 464 ст.