Расчет оборудования камеры сушки колбас

Исходные данные. Выполнить расчет камеры сушки полукопченых колбас производительностью G = 1 т/сут. Продолжительность всего цикла 24 ч. Габариты батона: диаметр d _б = 0,06 м, длина l _б = 0,3 м. Батоны размещают на тележках, имеющих размеры: l _т = 1,2, b _т = 1,0, h _т = 1,6 м. Поступление продукции в камеру составляет одну тележку в час (М _м = 170 кг). Технологические параметры воздуха в камере: температура t _пм = 12 °С, относительная влажность j_пм = 75 %, скорость движения у продукта w _пр = 0,4 м/с.

Требуется: опредедить продолжительность охлаждения батона колбасы, объем воздуха, подаваемого в камеру, тепловую нагрузку на оборудование, влагоприток в камеру; подобрать воздухоохладитель.

Согласно действующим нормативам по проектированию подобных камер плотность теплового потока через ограждения принимаем q_f = 10 Вт/(м²×К) [3]. Размеры камеры, необходимые для размещения шести тележек n _т = 6 шт., с учетом отступов для циркуляции воздуха и толщины теплоограждающей конструкции ориентировочно принимаем L = 8 м, B = 2 м, H = 3 м. Тогда

Q ₁ = F _к q_f = 2 (8×2 + 8×3 + 3×2)10 = 920 Вт» 1 кВт.

Теплоприток при охлаждении колбас в камере сушки от температуры t _пост = 40 °С до температуры воздуха t _пм = 12 °С при теплоемкости батонов c _к = 2,5 кДж/(кг×К) (см. прил. 8) будет

Q ₂ = c _к М (t _пост – t _пм)/t = 170×2,5 (40 – 12)/3600 = 3,5 кВт.

Теплоприток с наружным воздухом отсутствует, так как кондиционер работает с полной рециркуляцией внутреннего воздуха. Инфильтрацией теплого воздуха через щели дверного проема можно пренебречь. Теплоприток от электродвигателя вентилятора примем

Q ₄ = 0,1 Q ₂ = 0,1×3,5 = 0,35 кВт.

Тепловая нагрузка на холодильное оборудование камеры составит

Q ₀ = 0,92 + 3,5 + 0,35 = 4,8 кВт.

Плотность влагопритока, отнесенная к строительной площади, для камер сушки колбас находится в диапазоне w_f = (30–50)10^–6 кг/(м²×с) [8]. Для этих условий влагоприток в камеру будет равен W ₂ = LB w_f = 8×2×50×10^–6 = = 800×10^–6 кг/с. Влагоприток с наружным воздухом отсутствует. Поэтому полный влагоприток

Σ W = W ₂ = 0,0008 кг/с.

Тепловлажностное отношение для камеры сушки колбас

e = (S Q ₀ + S Wr)/S W = (4,8 + 0,0008×2500)/0,0008 = 9000 кДж/кг,

где r – удельная теплота парообразования воды, r = 2500 кДж/кг [5].

По диаграмме I–d для влажного воздуха (рис. 8) находим точку В, соответствующую параметрам влажного воздуха в камере: t _пм = 12 °С, j_пм = 0,75. Через эту точку проводим линию процесса с наклоном e = 9000 кДж/кг. Пренебрегая нагревом воздуха в вентиляторе и задаваясь разностью температур D t _в = 2 °С, определим температуру подаваемого холодного воздуха t _в2 = 12 – 2 = 10 °С. На пересечении изотермы t _в2 = 10 °С с линией процесса e = 9000 кДж/кг определяем точку П, характеризующую состояние подаваемого воздуха. Опустив из последней точки перпендикуляр (влагосодержание d = const) до пересечения с j_к = 0,95, находим точку К, которая характеризует состояние воздуха на выходе из оросительной камеры. Параметры воздуха сводим в табл. 1.

Рис. 8. Диаграмма процесса обработки воздуха в камере сушки колбас

Объемная подача воздуха при заданном процессе

V = Q ₀/(c _вr_вD t _в) = 4,8/(1,2×1×2) = 2 м³/с,

где c _в – теплоемкость воздуха, кДж/(кг×К); r_в – плотность воздуха, кг/м³ (см. прил. 1).

Таблица 1

Дата добавления: 2014-11-20