Вакуумная сублимационная установка для фермерского хозяйства (стр. 9 из 15)

удельное сопротивление, при 20

С;

= 0.00012 - 0.0004 - температурный коэффициент сопротивления.

Зная U= 220 В определяется ток

Далее определяется потребная температура излучающей поверхности нагревателя

где

, - температура поверхности нагревателя и продукта,°К;

- площадь обкладки нагревателя, равная площади противней в одном горизонтальном ряду,

- приведённая степень черноты поверхности степень черноты поверхности продукта и нагревателя

В расчётах принимается

= , так как данные по в литературе отсутствуют.

= 1.2-1.25 - учитывает влияние конвективного теплообмена между нагревателем и продуктом.

Температура нихромовой проволоки

,

где С =0,7-0,8 - величина, учитывающая охлаждение системы.

Далее определяется удельное сопротивление проволоки при данной температуре.

Зная силу тока

и температуру нихромовой проволоки

по справочнику электрических нагревательных приборов определяется диаметр проволоки у 1000°С и 0,94А - 0,1 мм)

Затем определяется потребная длина нагревателя

2.5 Выбор типа конденсатора и его расчёт

В результате теоретических и экспериментальных исследований с последующей опытной проверкой в промышленных условиях в качестве основного принципа конструктивного оформления конденсаторов вакуум сублимационных установок принято устройство ступенчатого конденсатора с посекционным включением рабочей поверхности на охлаждение.

Первая особенность конденсатора - его расположение. Конденсатор составляет единое целое с сублиматором, и при расчёте конденсатора практически следует иметь в виду лишь группу трубных секций, каждая из которых включается через определённые промежутки времени.

В этих условиях расчёт конденсатора сводится к определению требуемого числа секций, определение поверхности каждой и разработке графика их включения на охлаждения.

Определение часового влаговыделения.

Зная закономерность влаговыделения с квадратного метра поверхности продукта производительность установки и длительность процесса сушки, легко установить характер влаговыделений походу процесса. Для этой цели следует определить общую поверхность испарения Fпо формуле:

где

- поверхность протвиней, ;

- коэффициент, учитывающий проходное сечение противня:

для сетчатого

= 1.1, для сплошного = 0.8;

- коэффициент, учитывающий степень использования поверхности противня для раскладки продукта = 0.7 - 0.9;

- коэффициент, учитывающий объёмное выделение влаги, значения даны в таблице

Коэффициент для	Способ замораживания
	Предварительно-замороженные	Самозамораживание
Мясо говяжье	1,0	1,2
Яйца диетические	1,1	1,3
Гриб белый (ломтики)	1,3	1.5
Картофель(пюре)	1,2	1,4

Результат вычислений представлен в таблице.

			,	,
Мясо говяжье	1,1	0,7	1,0	6,6	5,1
Яйца диетические		0,7	1,1		5,6
Гриб белый (ломтики)		0,7	1,3		6,6
Картофель (пюре)		0,7	1,2		6,1

Определив общую поверхность испарения, определяем максимальное часовое поступление вымораживаемого пара. Для этого воспользуемся усреднённым графиком скорости сушки, составленным на основе опытных данных промышленного использования вакуумно-сублимационных установок.

Максимальная величина площадь испарения F= 6.6

Яблочное пюре, максимальная величина скорости сушки (обычно для 1,2,3,4 - го часа) по усреднённому графику скорости сушки

.

Тогда максимальное часовое поступление вымораживаемого пара, M=S

F=6.6 1.2=7.92, кг/ч

Определение тепловой нагрузки на испарительные батареи конденсатора.

Исходные данные для расчёта
Производительность по намороженному льду за цикл, кг	42
Максимальное часовое поступление вымораживаемогопара, кг/ч	8
Давление в системе, мм. рт. ст. / Па	0.525/70
Температура входящей парогазовой смеси,°С	20
Температура поверхности конденсации,°С	-35
Температура помещения в котором находится конденсатор,°С	20

Температура поверхности конденсации

= - 35°С, выбрана из условия возможности использования для охлаждения конденсатора холодильной машины, работающей на Хладоне-R22.

Полезная тепловая нагрузка на конденсатор:

где

- количество намороженного льда за 1 час;

- скрытая теплота сублимации льда при

- теплоёмкость водяного пара;

- температура конденсации (вымораживания) пара,°С

- температура входящей парогазовой смеси.

Потери в окружающую среду определяются исходя из ориентировочных размеров конденсатора высоты 800 мм и диаметра 400 мм. Изоляция минеральная вата толщиной 75 мм с коэффициентом теплопроводности

Коэффициент теплопередачи стенки с такой изоляцией составляет

Наружная поверхность конденсатора с учетом толщины изоляции будет.

Теплоприток из помещения

:

где

= 1.643 - наружная поверхность конденсатора;

- разность между температурой окружающей среды и температурой конденсации.