2.5. Расчет электрического плазмолизатора растительного сырья

Задачей расчета является определение конструктивных размеров элек­тродов (длины и шири­ны), силы тока и мощности, продолжительности процесса и др.

Исходные данные:

• производительность электроплазмолизатора;

• электро - и теплофизические характеристики сырья;

• температура обра­ботки;

• конструктивные параметры плазмолизатора.

Наибольший интерес представляет расчет параметров барабанного электроплаз­молизатора, конструктивная схема которого показана на рис. 2.9 .

Рис. 2.9. Конструктивная схема барабанного электроплаз­молизатора: 1 - заземленный барабан с диэлектрическими бор­тами; 2 - фазные электроды; 3 — подача сырья; 4 - выход сырья после обработки.

Последовательность расчета:

Напряженность электрического поля между электродами плазмолизатора

Е= р или Е=U/l, (2.50)

где 0,6 10³ А/м² – допустимое значение плотности тока на электро­дах; - удель­ное сопротивление растительного сырья, Ом м, l – рас­стояние между элек­тродами и барабаном, м.

При <1 Ом м используют электроплазмолизатор с точечными электро­дами, при 8 > >1 Ом м – продольный, при >8 Ом м - бара­банный.

Продолжительность электроплазмолиза, с:

, (2.51)

где к – коэффициент токоустойчивости, характеризующий прочность клеточ­ной оболочки (к равен для яблок – 1, груш –1,25, слив – 0,75, сахарной свеклы – 10, винограда - 0,9...9); t – конечная температура обработки, °С;

E – напряженность электрического поля, В/м.

Скорость перемещения растительного сырья в плазмолизаторе:

v=Q _mS, (2.52)

где Q– производительность плазмолизатора, кг/с; _м– плотность из­мельчен­ного сырья, кг/м³; S=hl – площадь сечения потока сырья, м² (рис. 2.9).

Длина зоны электрообработки, м (рис. 2.9):

L = vx. (2.53)

Частота вращения барабана, мин :

n = , (2.54)

где d-диаметр барабана, м.

Площадь фазного электрода:

S = (L-X)h/3, (2.54)

где Х– расстояние между электродами, м.

Сила тока фазы:

, (2.55)

где ⁼1,1 - коэффициент, учитывающий утечку тока.

Мощность электроплазмолизатора:

Р=ЗU . (2.56)

Выход сока из растительного сырья определяют по эмпирическим формулам.

Задание для самостоятельного решения

Рассчитать параметры электроплазмолизатора техно­логической линии для об­работки стружки сахарной свеклы произво­дительностью Q = 8000 кг/ч. Удельное сопротивление массы сахарной свеклы = 9 Ом м, конечная температура обра­ботки t = 40°С, расстоя­ние между фазным электродом и заземленным барабаном l = 0,03 м, ширина канала h = 0,5 м, диаметр барабана d = 0.7 м, расстояние между элекродами Х = 0,01 м. Напряжение питания 380/220 В.

Последовательность расчета:

• Напряженность электрического поля (ф. 2.50).

• Продолжительность электроплазмолиза (ф. 2.52).

• Скорость перемещения растительного сырья (ф. 2.53)

(Р_м=700 кг/м³⁾.

• Длина зоны электрообработки (ф. 2.54).

• Частота вращения барабана (ф. 2.55).

• Площадь фазного электрода (ф. 2.56).

• Сила тока фазы (ф.2.57).

• Мощность электроплазмолизатора (ф. 2.58).