Результаты расчетов

Анализ работы флюидизационного морозильного аппарата непрерывного действия

Конструирование аппаратов, а также их эксплуатация в различных условиях или с разнообразными продуктами требует многовариантных предварительных расчетов. Для этого целесообразно применять ЭВМ. В прил. 19 приведен пример одной из программ проектного расчета процесса замораживания продуктов во флюидизированном слое. В программе реализована методика расчета флюидизационного морозильного аппарата непрерывного действия, рассмотренная в подразд. 2.4.

В программе предусмотрено проведение расчетов для различных продуктов: вишни, картофеля, моркови, клубники, горошка, фасоли различных форм: шаровидной, яйцевидной, эллипсоидной, цилиндрической, дискообразной, конусной. Параметры процесса: масса единичного продукта, температура поступающего и выпускаемого продукта, температура воздуха в аппарате, производительность аппарата определяются путем выбора соответствующей цифры из предлагаемых рядов (см. прил. 19).

Расчеты выполнены применительно к флюидизационному аппарату для замораживания вишни производительностью G = 300 кг/ч. Температура воздуха в аппарате t _а = –30 °С, начальная температура продукта t _н = 15 °С, конечная – t _к = –20 °С. При расчетах процесса производилось изменение массы единичного продукта от 1 до 5 г. Результаты расчетов сведены в табл. 3.

Из сравнения результатов по величинам теплопритока от замораживаемого продукта и мощности, потребляемой электродвигателем вентилятора, очевидна нецелесообразность замораживания продуктов относительно большой единичной массы. Увеличение единичной массы продукта от 1 до 5 г ведет к возрастанию оптимальной скорости потока воздуха в 3,6/2,3 = 1,56 раза, а потери напора при прохождении воздуха через флюидизированный слой и поддерживающую решетку возрастают в 1163,6/279,9 = 4,16 раза. При массе продукта 5 г доля тепловыделений от вентиляторов аппарата достигает 10,9×100/35,5 = 30,7 % от суммарного теплопритока. С учетом теплопритоков через теплоограждающие конструкции и окна загрузки и выгрузки эта доля будет несколько меньше. В случае замораживания более крупных ягод желательно произвести сравнение по расходу электроэнергии на процесс замораживания во флюидизированном слое и в плотном слое. Во втором случае увеличивается продолжительность процесса замораживания, что не всегда целесообразно.

Таблица 3

Расчетные данные	Масса единичного продукта, г
Оптимальная скорость воздуха, м/с	2,3	2,8	3,2	3,4	3,6
Первая критическая скорость, м/с	1,7	2,0	2,1	2,2	2,3
Вторая критическая скорость, м/с	15,4	17,3	18,5	19,4	20,1
Площадь поддерживающей решетки, м^2	2,5	2,0	1,8	1,6	1,6
Высота насыпного слоя, м	0,058	0,092	0,119	0,142	0,163
Высота флюидизированно- го слоя, м	0,070	0,107	0,136	0,161	0,184
Продолжительность замо- раживания, мин	7,9	10,2	12,0	13,6	14,9
Потери напора при движе- нии воздуха через слой продукта и решетку, Па	279,9	538,1	764,4	971,0	1163,6
Мощность, потребляемая электродвигателем венти- лятора, кВт	2,6	5,0	7,1	9,1	10,9
Теплоприток от продукта, кВт	24,6	24,6	24,6	24,6	24,6
Суммарный теплоприток, кВт	27,2	29,6	31,7	33,7	35,5

Дата добавления: 2014-11-20