Виды сушки

Искусственная и естественная сушка.

Конвективная – это сушка путем соприкосновения высушиваемого материала сушильным агентом.

Контактная – осуществляется путем передачи тепла от теплоносителя к материалу через разделяющую их стенку.

Радиационная – путем передачи тепла инфракрасными лучами.

Диэлектрическая сушка – путем нагревания продуктов в поле высокой частоты.

Сублимационная – замораживанием при глубоком вакууме.

18. ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ВЛАЖНОГО ГАЗА; ИХ ХАРАКТЕРИСТИКА (ОТНОСИТЕЛЬНАЯ И АБСОЛЮТНАЯ ВЛАЖНОСТЬ, ВЛАГОСОДЕРЖАНИЕ, ЭНТАЛЬПИЯ).

Влажный воздух как влага и теплоноситель характеризуется следующими параметрами: абсолютной и относительной влажностью, влагосодержанием и теплосодержанием (энтальпией).

Абсолютная влажность – определяется кол-вом водяного пара, содержащегося в одном м³ влажного воздуха.

Wa = (Gвл / G cм) · 100%,

где Gвл и G cм – кол-во влаги в материале и абсолютно сухого материала.

Относительная влажность (степень насыщения воздуха) – называется отношение массы водяного пара в одном м³ влажного воздуха.

Wо = (Gвл / G) · 100%,

где G – масса материала.

Абсолютную влажность можно пересчитать через относительную.

Wа = ((Wo / (100% - Wo)) · 100%.

Влагосодержание – это масса водяного пара, содержащегося во влажном воздухе и приходящегося на один кг. абсолютно сухого воздуха.

Х = (Gn / Gсв) = (rn / rсв).

где Gn и Gсв – масса водяного пара и масса абсолютно сухого воздуха в данном объеме влажного воздуха.

Энтальпия влажного воздуха – это отношение кол-ва абсолютно сухого воздуха и водяного пара.

i = Ссв · t + Х · in,

где Ссв – средняя удельная теплоемкость абсолютно сухого воздуха.

Ссв = 0,24 (ккал/кг.·град),

где in – энтальпия водяного пара,

Х – влагосодержание пара.

19. КРИВЫЕ СУШКИ И СКОРОСТИ СУШКИ.

ХАРАКТЕРИСТИКА ЗОН.

Движущей силой процесса диффузии влаги из поверхностной пленки в окружающую среду является разность парциальных давлений DР = Рн – Рв

Рн – парциальное давление водяного пара в перегретом паровом слое;

Рв – парциальное давление водяного пара в окружающую среду.

Кол-во пара продиффундирующегося будет определяться:

Gп = (Рн – Рв) · F · t · В,

В – коэф. испарения

F – поверхность испарения (м²⁾

t - время испарения (час).

Гигроскопическая влажность Wг это мах сорбционная влажность пористого тела в паро-воздушной среде, при которой все капилляры заполнены водой.

При сушке возникает граничащий слой гигроскопической и свободной влажности материала.

При сушке в начальный период времени движущей силой процесса является внешний массообмен (внешняя диффузия). В конечный период сушки – внутренний массообмен.

При низкотемпературной конвективной сушке процесс термодиффузии не оказывает заметного влияния на скорость сушки. Уменьшение средней по объему влажности материала от времени сушки представлен кривой сушки.

Графически скорость сушки представляет собой тангенс угла наклона в любой точке кривой. Исходя из размерности влажности и времени, можно рассчитать интенсивность испарения влаги с поверхности (скорость сушки)

21. ТИПЫ СУШИЛОК; ПОТЕРИ ТЕПЛА ПРИ СУШКЕ.

1. Сушилки камерного типа. Наиболее простые в конструкции, применяются при сушке щетины, субпродуктов, кости и мед. препаратов. Материал располагается на решетах. При выборе данной сушки необходимо провести геометрический расчет с определением необходимого кол-ва решет и нагрузке на одно решето. Решета в камере располагают вертикальными рядами, оставляя расстояние между ними 12-25 см, высота камеры не должна превышать 1,8-2м.

2. Сушилки канального типа. Используются для сушки клея и желатина, который размещают на тележках (поддонах). Последние укладывают вертикальными рядами на решетах. Тележки используются напольные. Расчет производят аналогично предыдущей сушилки.

3. Распылительные сушилки. Используют для сушки яиц, меланжа, молока, сыворотки, сливок. Расчет ведут по объему, исходя из кол-ва испаренной влаги в час в одном метре кубическом внутреннего объема сушильной башни. V=Q/A (м³)

Q – производительность сушильной башни по испаренной влаге кг/час.

А – напряжение башни по влаге.

Величина А переменна и зависит от типа высушиваемого материала и конструкции башни. Соотношение высоты башни к диаметру. Н/D=1,25 – 1,1.

4. Ленточные сушилки. Осуществляется сушка твердых кусковых материалов. Габаритные размеры таких сушилок определяются по производительности (по сырому материалу). Gм = G1 · t; кг/час.

Рабочая длина ленты L = Gм/(gн · f); м.

gн – насыпная масса материала, кг/м³;

f – площадь поперечного сечения насыпного материала на ленте.

Скорость движения ленты J = L/3600t.

Потери тепла при сушке.

Sgпот = go.с + gм + gтр, ккал/кг. исп.вл.

go.с – окружающая среда;

gм – нагрев материалов;

gтр – потери на транспорт.

go.с=(gпол·fпол+gпот·fпот+Sgстены·fстены)·t/Q

t - время сушки

Q – производительность сушилки по испаренной влаге

gм = (Ссм · t₂ · G₂ – Свл · t₁ ·G₁)/Q

Свл и Ссм – теплоемкость влажного и высушенного материала.

t₂ и t₁ – конечная и начальная температура материала.

G₁ и G₂ – количество сырого и сухого материала.

gтр = (SСтр · Gтр · (t^вх_тр – t^вых_тр))/Q.

23. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ. ЗАКОН ФУРЬЕ.

К числу основных задач теории теплообмена относится установление зависимости между тепловым потоком и распределением температур в средах.

Совокупность значений температур в определенный момент времени для всех точек рассматриваемой среды наз. температурным полем.

В общем случае температура в кокой-то точке зависит от ее координат (х, y, z) и распределения во времени.

t = ò(x, y, z, t) – это уравнение является ур-ем нестационарного температурного поля.

t = ò(x, y, z) – ур-е стационарного или установившегося температурного поля.

Закон Фурье. Описывает передачу тепла теплопроводностью согласно закону кол-во тепла dQ передаваемое посредствам теплопроводности через элементарную поверхность dF перпендикулярна тепловому потоку за время dt. Прямо пропорционально температурному градиенту ¶t/¶n, поверхности теплопроводности и времени

dQ = - l · ¶t/¶n · dF · dt.

Закон Фурье описывает кол-во тепла, передаваемое в единицу времени через единицу поверхности (элементарное кол-во тепла)

26. ПРОДОЛЖЕНИЕ.

Теплообменники типа "Труба в трубе".

Внутренние и внешние трубы элементов соединены друг с другом последовательно. Теплообмен осуществляется через стенку внутренней трубы, в таких теплообменниках достигаются высокие скорости обоих теплоносителей.

Преимущества: высокий коэф. теплопередачи из-за большой скорости движения сред.

Недостатки: высокая металлоемкость; трудность очистки межтрубного пространства.

Применяются при небольших расходах теплоносителей для теплообмена между двумя жидкостями.

Погружные змеевиковые теплообменники представляют собой трубу, согнутую в виде змеевика и погруженную в аппарат с жидкой средой. Теплоноситель движется внутри змеевика. Используется для охлаждения и нагрева конденсата, а также для конденсации паров.

Преимущества: используется при высоких разностях температур сред; простота изготовления.

Недостаток: громоздкость.

27. ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОЦЕССА ВЫПАРИВАНИЯ. ФИЗИКО-ХИМ. СВОЙСТВА ПРОЦЕССА.

Выпаривание – процесс концентрирования растворов твердых нелетучих или мало летучих веществ путем испарения летучего растворителя и отвода образовавшихся паров. Используют в молочной, консервной, мясной (бульон) промышленности.

Выпаривание осуществляется: под вакуумом. при атмосферном давлении и при избыточном давлении. При выпаривании под вакуумом в аппарате создается вакуум путем конденсации вторичного пара в конденсаторе и удаление из него не сконденсировавшихся паров с помощью вакуум насоса. Использование вакуума позволяет снизить температуру кипения раствора, что очень важно для пищевых белково-содержащих растворов; Увеличить движущую силу процесса теплопередачи; Уменьшить поверхность теплопередачи, а, следовательно, и снизить металлоемкость.

Выпаривание под атмосферным давлением. Образовавшийся вторичный пар выбрасывается в атмосферу.

Выпаривание под повышенным давлением. Вторичный пар может использоваться как нагревающий агент при отоплении зданий и в теплицах.

Дата добавления: 2015-05-10