2.6.2.3 Розрахунок безперервно діючого пастеризатора

Для лінії виробницва консервів «Томатна паста 25%»

Дані для розрахунку:

Тара – III-82-500,

Діаметр банки – 89 мм,

Продуктивність – 1165 б/год

Формула пастеризації – 15-20-30

100

Довжина пастеризатора, м

L= Q*d²*τ/60*B, м (2.27)

де Q – продуктивність лінії, б/год;

d - діаметр банки,м;

τ - цикл перебування банок в пастеризаторі, хв;

B - ширина стрічки, м

L= 1165*0.089²*40/60*1.2 = 5 м

Повна довжина апарату з урахуванням механізмів завантаження і розвантаження складає 7 м. Звідси габарити пастеризатора – охолоджувача складає 7000*1200*1500 мм.

2.6.2.4 Розрахунок вакуум-випарного апарата

Для лінії виробництва консервів «Томатна паста 25%»

Вхідні дані:

- продуктивність установки по томатах 2078 кг/годину;

- тиск пари, що гріє, 0,147 МПа;

- температура томатної пульпи 73^оС.

- тара III-82-500

Розрахунок:

1. Кількість випареної вологи в першому корпусі (кг/годину).

W₁ = q*(1-m_н/m_к) (2.28)

де q - маса пульпи, що надходить на концентрування, кг;

m_н ,m_к - відповідно вміст сухих речовин на вході і виході з корпуса, %.

W₁ = 2078* (1-0,5) = 1039 кг/годину.

2. Кількість продукту, що надходить на уварювання в другий корпус.

G₁ = q – W1, кг/годину (2.29)

G₁ = 2078– 1039 = 1039 кг/годину.

3. Кількість випареної вологи в другому корпусі (кг/годину).

W₂ = q*(1-m_н/m_к), (2.30)

W₂ =1039 * (1-(10/25)) = 623,4 кг/годину.

4. Вихід готового продукту.

G₂ = G₁ – W₂, кг/годину (2.31)

G₂ = 1039 – 623,4 = 415,6 кг/годину.

5. Витрата тепла на підігрів продукту в першому корпусі.

Q₁ = G * C * (Т_к – Т_н), кДж/годину, (2.32)

де С- питома теплоємність пульпи. С=4,02 кДж/кг*К;

Т_к - кінцева температура підігріву пульпи в першому корпусі.

Тому що температурна дипресія складає приблизно 0,6^оС, приймаємо кінцеву температуру продукту 83 ^оС.

Q₁ =2078 * 4,02 * (83 -73) = 83535,6 кДж/годину.

6) Витрата тепла на підігрів вологи в першому корпусі.

Q₂ = W₁ * r₁, кДж/годину. (2.33)

де r₁ – питома теплота пароутворення. При залишковому тиску 0,0882 МПа вона складає 2400,1 кДж/годину.

Q₂ = 1039 * 2305 = 2394895 кДж/годину.

7) Витрата тепла на компенсацію теплових втрат у першому корпусі приймаємо 1% суми перших двох статей витрат тепла, тобто:

Q₃ = 0,01 * (83535,6+ 2394895) = 24784,306 кДж/годину

8) Загальна витрата тепла в першому корпусі.

Q_{1загальне.} = Q1 + Q₂ + Q₃, кДж/годину. (2.34)

Q_{1загальне.} =-83535,6 + 2394895 + 24784,306 =2503215 кДж/годину.

9) Витрата тепла на підігрів продукту в другому корпусі.

Q₁ = G * C₁ * (Т_к – Т_н), кДж/годину, (2.35)

де C₁ – удельная теплоємність пульпи, при змісті сухих речовин 10%.

C₁=3,91 кДж/кг*К;

Т_к - кінцева температура підігріву пульпи в другому корпусі. Т_к = 44 ^оС

Q₁ = 1039 * 3,91 * (44-83) = -158437,1 кДж/годину.

10) Тепла на випарювання вологи в другому корпусі.

Q₂= W₂ * r₂, кДж/годину. (2.36)

При r₂=2405 кДж/кг. Q₂ = 623,4 * 2305 = 1499277 кДж/годину.

11) Витрати тепла в другому корпусі.

Q₃ = 0,01 * (Q₁+Q₂), кДж/годину. (2.37)

Q₃ = 0,01 * (-158437,1 + 1499277) = 13408,4 кДж/годину.

12) Загальні витрати тепла в другому корпусі.

Q_{2загальне.} = Q₁ + Q₂ + Q₃, кДж/годину. (2.38)

Q_{2загальне.} =-158437,1 +1499277 +13408,4 = 1354248,4 кДж/годину.

13) Витрата вторинної пари другого корпуса, на компенсацію загальнеих витрат тепла в першому корпусі.

D₂ =Q_{2загальне.} / r₂, кг (2.39)

D₂ = 1354248,4 /2305 = 587,53 кг.

14) Витрата свіжої пари в другому корпусі.

D₁ = Q_{1загальне.} / r, кг (2.40)

D₁ = 2503215 / 2226,96=1124 кг.

15) Питома витрата свіжої пари.

D = D₁ / (W₁+ W₂), кг/кг (2.41)

D = 1124 /(1039 + 623,4) = 0,676 кг/кг,

Що цілком влаштовує в плані енергозбереження.