Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Розрахунок сироповарильних станцій
|
|
Технологічний розрахунок полягає у визначенні продуктивності станції і окремих пристроїв, які входять до її складу (дозаторів, насосів, варильних коло-нок та ін.).
Якщо задана продуктивність станції 
, рецептура і вологість 
сиропу, то розраховують витрати патоки, цукру і води.
Для цього складають рівняння:
Таблиця 34
Технічні характеристики сироповарильних станцій
| Показники | Тип або марка установки, яка працює | |||
| Під атмосферним тиском | Під підвищеним тиском | |||
| ШСК | ШСА-1 | ШСА-2 | ||
| Продуктивність, кг/год. | ||||
| Загальна тривалість розчинення, хв.: у змішувачеві–розчинювачеві у змієвиковій колонці | 40–45 40–45 – | До 5, 0 3–3, 5 1, 5 | До 5, 0 3–3, 5 1, 5 | |
| Площа поверхні нагріву, м2 | 4, 1 | 4, 2 | 7, 5 | |
| Потужність електродвигунів, кВт | 7, 5 | 7, 3 | ||
| Кутова швидкість вала мішалки, рад/с | 2, 6 | |||
| Тиск гріючої пари, МПа | 0, 4–0, 5 | 0, 6 | 0, 6 | |
| Габаритні розміри, мм: довжина щирина висота | Без блока рецептурних компонентів | |||
| Маса, кг | ||||
матеріального балансу
(313)
балансу вологи
(314)
вмісту патоки в сиропі
(315)
де 
, 
і 
– витрати патоки, цукру і води на приготування сиропу, кг/год; 
, 
і 
– вологість патоки, цукру і води (для промивних вод 
1) у відносних одиницях; 
– вміст патоки в сиропі у відповідності з ре-цептурою (для карамельного сиропу =0, 5, для помадного =0, 05–0, 25).
Розв’язавши сумісно рівняння (313), (314) і (315), для випадку 
, от-римаємо:
(316)
а для випадку 
(317)
Якщо відомі витрати і вологість цукру, визначають витрати патоки
(318)
а потім витрати води
(319)
У відповідності з отриманими даними настроюють дозатори цукру, патоки і води.
Тепловий розрахунок теплових апаратів сироповарильних станцій вико-нують, виходячи із теплового балансу:
(320)
де 
– витрати тепла на нагрівання розчину, Вт, 
– витрати тепла на розчинення цукру, Вт, 
; 
– витрати тепла на випаровування вологи, Вт, 
– утрати тепла в навколишній про-стір, Вт; 
– теплоємність цукрового розчину, яку можна визначити з формули Яновського, Дж/(кг∙ К), 
і 
– початкова і кінцева температури розчину, ˚ С; 
і 
– прихована питома теплота роз-чинення і пароутворення, Дж/кг; 
– концентрація розчину, кг/кг; 
– кіль-кість випареної вологи при зміні концентрації розчину, кг/год,
,
де 
і 
– концентрація розчину до і після уварювання, %.
Визначивши корисні витрати тепла, Вт,
(321)
розраховують площу поверхні нагріву, м2,
(322)
де 
– коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м2 
К), ( =1500 
1740 Вт/(м2 К));
– середня логарифмічна різниця температур між теплоносієм і роз-чином, ˚ С,
де 
і 
; 
– температура гріючої пари, ˚ С.
Якщо дорівнює температу-рі кипіння, то її вибирають із гра-фіка в залежності від тиску і во-логості сиропу (рис. 86).
Після визначення поверхні теплообміну розраховують об’єм і розміри розчинника. Для сиропова-рильної станції, яка працює під ат-мосферним тиском, об’єм, м3:
, (323)
де 
– коефіцієнт заповнення, ( =0, 7 0, 8); 
– щільність цук-рового розчину, кг/м3; 
– трива-лість розчинення, с ( = 1800
3600 с).
В залежності від 
визна-чають геометричні розміри розчин-ника і площу його зовнішньої поверхні 
.
Для станції, яка працює під підвищеним тиском, довжина труби змійови-
ка, м,
(324)
де 
– середня швидкість розчину у трубі змійовика ( =0, 055…0, 065м/с); Для формули (324) =90 с.
Внутрішній діаметр труби змійовика
(325)
В даному випадку довжину труби слід округлювати так, щоб
(326)
де 
– зовнішній діаметр труби змійовика, м; 
– товщина стінки труби, м.
Вибравши середній діаметр (
м) і крок витків змійовика 
, визначають
кут підйому витка, рад,
(327)
довжину витка, м,
(328)
кількість витків,
(329)
висоту корпуса апарата, м,
(330)
де 
– число спіралей змійовика (одинарний, подвійний); 
– конструк-тивна надбавка, яка дорівнює висоті штампованих днищ;
діаметр корпуса, м,
(331)
З конструктивних розмірів визначають площу зовнішньої поверхні і утрати тепла у навколишній простір, Вт,
, (332)
де 
– коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м2∙ К); 
і
– температура стінки апарата і оточуючого повітря, ˚ С.
Визначивши із формули (320) повні витрати тепла, розраховують витрати гріючої пари, кг/с,
(333)
де 
і 
– ентальпія гріючої пари і конденсату, Дж/кг.
Внаслідок розрахунків отримують технологічні, кінематичні, геометричні розміри сироповарильної станції і необхідна кількість гріючої пари.
Силовий розрахунок сироповарильних станцій полягає у визначенні по-тужності, необхідної для обертання лопатевих роторів шестисекційного розчин-ника сироповарильної станції ШСК та змішувача–розчинника станцій ШСА-1 і ШСА-2, а також мішалок апаратів періодичної дії. Розрахунок машин з лопате-вими роторами виконують за формулами (139–147) для розрахунку лопатевих тістомісильних машин, наведеними у розділі 4.5.2.