Реферати українською » Промышленность, производство » Розрахунок установки для сушіння яблук


Реферат Розрахунок установки для сушіння яблук

Страница 1 из 2 | Следующая страница

року міністерство освіти Республіки Білорусь у

>УО «Могильовський державний університет продовольства»

>Заочний факультет

Кафедра «>Теплохладотехники»

>Курсовой проект

На тему: «>Рассчитать установку для сушіння яблук»

Могилів, 2010 р.

 


Зміст

Запровадження

1 Стан питання

2 Технічні описи і розрахунки

2.1 Опис принципу роботи технологічної схеми

2.2 Опис принципу роботи проектованого апарату

2.3 Матеріальний розрахунок установки

2.4 Тепловий розрахунок установки

2.5 Конструктивний розрахунок барабанним сушарки

2.6Расчет і добір комплектувального устаткування

2.6.1Расчет і добіркалориферов

2.6.2Расчет циклонуСКЦН-34

2.7.Гидравлический розрахунок лінії повітря і добір вентилятора

Укладання

Список використаних джерел


Запровадження.

Процеси сушіння широко застосовують у в промисловості й сільське господарство. Об'єктами сушіння може бути різноманітні матеріали в різних стадіях їхньої переробки (сировину, напівфабрикати, готові вироби).

>Сушкой називається процес видалення з матеріалу будь-який рідини, у результаті у ньому збільшується відносне зміст сухий частини. Насправді при сушінню вологих матеріалів, зокрема продуктів харчування, видаляють переважно воду, тому під сушінням розуміють процес зневоднення матеріалів.

Матеріали сушаться з різноманітною метою: зменшення маси (це здешевлює їх транспортування), збільшення міцності (керамічні вироби, деревина), підвищення теплоти згоряння (паливо), підвищення стійкості при зберіганні й у консервування (зерно, харчові продукти, біопрепарати).

Більшість продуктів харчування є вологими тілами, що містять значну кількість води. Вода входить до складу рослинних і тварин тканин та є необхідною складовою їжі людини. Проте надлишок води знижує живильне цінність продуктів харчування, значно робить дорожчою їх транспортування і може викликати псування продуктів внаслідок життєдіяльності різних мікроорганізмів в водної середовищі. Тому більшість продуктів харчування піддають сушінню, у процесі якого їх вологість значно знижується.

Процес теплової сушіння продуктів харчування залежить від перекладі вологи, що у них, впарообразное стан і видалення що утворюється пара на зовнішній, навколишню продукти, середу.

По способу підвода теплоти матеріалу розрізняють сушаркиконвективние, контактні (сушіння на гарячих поверхнях), з променистим нагріванням (>терморадиационние), з нагріванням струмами високої частоти, акустичні. Найширше у харчовій промисловості застосовуютьсяконвективниесушильние установки, у яких сушильним агентом є нагрітий повітря чи суміш його зтопочними газами. Продукти, використовувані для харчування людини, висушують повітрям.

Основні елементи установки -сушильная камера, де відбувається власне сушіння, калорифер, у якому повітря нагрівається перед надходженням всушильную камеру, і вентилятор, який би примусову циркуляцію повітря.

Широко використовують у промисловостісушильние установки з поверненням (>рециркуляцией) частини відпрацьованого повітря, у разі свіжому повітрі змішується з часткою відпрацьованого повітря, що надходить з сушильною камери, створюючи суміш. Суміш вентилятором подається в калорифер, підігрівається і летить потім усушильную камеру.Сушильние установки бувають з додатковим підігрівом повітря у сушильною камері, і з проміжним підігрівом повітря накалориферах, встановлених окремими її зонах. Сушіння у тих установках протікає за більш низької культури й рівномірної температури повітря в камері.


1 Стан питання

Залежно від властивостей продукту підбирають спосіб підвода теплової енергії (>конвективний, контактний, радіаційний та інших.), і навіть тиск довкілля (атмосферне чи вакуум). Широке поширення знаходить як контактна, іконвективная сушіння з механічним перемішуванням і переміщенням матеріалу.

Часто використовуються барабанні сушарки, у роботі і конструкції яких досягнуть значний прогрес. Наприклад, для сушіння і охолодження цукру використовуєтьсяоднобарабаннаясушильная установка замість раніше яку застосовувалидвухбарабанной.

Велике торгівлі поширення набули різні конструкції пневматичних сушарок (>труби-сушилки,аерофонтанние, які було застосовано, наприклад, в крохмальної в промисловості й при сушінню зерна). Хоча ці сушарки використовувати сикатив агент високої температури, їх вадами є велика висота встановлення і мале час перебування частинок в сушилці. Тому йдуть на сушіння кристалічних продуктів, які у основному легкоудаляемую поверхневу вологу.

Модифікацією пневматичною сушарки, що дозволяє зменшити висоту, є сушарка з подвійними,коаксиальними трубами. Підйом гарячоїаеросмеси у такому сушилці іде за рахунок внутрішньої, а опускання – по зовнішньої трубі.

Отримав широке застосування метод сушіння сипучих матеріалів киплячому шарі, придатнийвисушивания матеріалів, містять пов'язану вологу. Установки з бурхливим шаром прості в конструктивному оформленні, в експлуатації, легко може бути автоматизовані, у яких можна поєднати процеси сушіння і сепарації. Вартість сушарки киплячого шару низька порівняно з вартістю барабанних і стрічкових конвеєрних сушарок, а збільшений витрата енергії (проти барабанними сушарками) окупається її перевагами.

Інтенсивне перемішування в киплячому шарі зумовлює високий теплообмін імассообмен, високу швидкість і якість сушіння. Процес може бути здійснений як у періодичної, і по безупинної схемою.

>Сушилки зпсевдоожиженним шаром прямокутного перерізу дають змогу одержувати більш рівномірний, ніж в круглих сушарок, розподіл час перебування продукту сушильною камері, і застосовуються для сушіння продуктів, які можна довго піддавати дії високої температури. Перед розвантаженням продукт продувається холодним повітрям.

Поруч із сушаркааерокипящего шару використовуються вібраційні сушарки.Виброкипящий шар створюється за рахунок аеродинамічних властивостей агента, і впливом на матеріал вібраційних коливань. Він доречний під час сушіння різних дисперсних матеріалів, зокрема длямелкодисперсних іслипающихся.Виброкипящий шар має переваги передаерокипящим. У ньому може створюватися всього обсягу перехресний струм іпротивоток, що уаерокипящем шарі важко інтенсивної циркуляцією частинок.

>Патентний пошук

>РЖ ІСМ 77-11-95

(19) Японія (>Jp) (12)В4 (11) 5-45874

(51)5F26B17/10,25/00,F27B15/09

(65) 63-13198      (43) 880603         (40) 930712№5-1147

(21) 61-277567    (22) 861120

(54) >Сушильная установка з бурхливим шаром (малюнок 1)

(57) Установка містить піч 4 з бурхливим шаром, усередині якої розміщена газорозподільна пластина 6, і з бічний боку сформована вікно 7 для вивантаження виробів. У піч звоздухопровода 5 вводиться потік гарячого повітря і зпитателя подаються вихідні вироби. З печі в циклон 13 через випускний патрубок 14 разом ізотходящими газами вивантажуються малими порціями оброблені вироби. Установка особливий тим, що окремо від циклону 13 встановлено допоміжний циклон 17, з'єднаний з вікном 7 у вигляді допоміжної труби 15 з заслінкою 16.

Перекладач С. Смирнов

Малюнок 1

(19) Японія (>Jp) (12)В4 (11) 5-45875

(51)5F26B17/10,25/00,F27B15/09

(65) 63-13198      (43) 880603         (40) 930712№5-1147

(21) 61-277568    (22) 861120

(54) >Сушильная установка з бурхливим шаром (малюнок 2)

(57) Установка містить піч 4 з бурхливим шаром, усередині якої розміщена газорозподільна пластина 6, і з бічний боку сформована вікно 7 для вивантаження виробів. У піч звоздухопровода 5 вводиться потік гарячого повітря і зпитателя подаються вихідні вироби. З печі в циклон 13 через випускний патрубок 14 разом ізотходящими газами вивантажуються малими порціями оброблені вироби. Вироби, вивантажені з циклону 13, подаються у пневматичнутранспортировочную трубу 18 і з ній – в циклон 21, встановлений окремо від циклону16.Установка особливий тим, що вікно 7 й відповідна середня точка труби 18 з'єднані між собою у виглядібайпасной труби 19 з заслінкою19А. Усередині труби 18 між точкою приєднання труби 19 і отвором для випуску повітря встановлено клапан18В для регулювання витрати повітря.

Перекладач С. Смирнов.

Малюнок 2

(19) США (US) (12) А (11) 5294095

(51)5F26B17/00

(52) 266-87

(40) 940315 Том 1160 №3


(54) >Сушилкапсевдоожиженного шару з зануреними у шар інфрачервоними лампами

(57)Сушилка містить пристрій, який утворює певний обсяг розміщувати шарупсевдоожиженних частинок заданої висоти. У названий обсязі розміщений шарпсевдоожиженних частинок заданої висоти, у якій занурені інфрачервоні лампи, направляючі випромінювання на які оточують годинник.Лампи розділені сталася на кілька самостійно регульованих зон, працюючих незалежно одна одної, що дозволяє змінити інтенсивність ламп у різних зонах.

Перекладач О.М.Нечуятова.

 

>Барабаннаясушильно-охладительная установкаСБУ-1 варта сушіння і охолодження цукру-піску.

УстановкаСБУ-1 (рис. 3) складається з обертового барабана 8,опорно-приводной станції, куди входить електродвигун 18 і редуктор 20, встановлені на рамі 19, завантажувальної голівки 1 двох нерухомих кожухів 10, труби здефлектором 17 дляотсоса опрацював гарячого повітря.

Барабан 8 є сталевої перфорований циліндр завдовжки близько10м, нахилений убік руху цукру. У передній частини барабана є розподільнацарга 2 довжиною 550 мм, усередині якоївварено десять лопаток 24, розташованих з точки 45° до котра утворює.Царга 2 забезпечує рівномірний розподіл цукру, що надходить з завантажувальної голівки1с допомогою турнікета 25. До торця розподільного пристрої з периметру кріпиться 24 секції фігурних лопаток (8 – навкруг, 3 – завдовжки).

Для збільшення жорсткості секцій та профілактики проходу повітря вздовж секції між фігурними лопатками ставлять поперечні перегородки. Конфігурація лопаток забезпечує можливість проходження повітря всередину корпуси та до того ж час це не дає цукру прокидатися назовні. Наприкінці барабана на фланці кріпиться ситова частина 9 корпусу, призначена відділення грудок цукру.

На центральну частина перфорованого барабана надягають кожух 10, що з кришки 4 і днища 5. Скраю кожуха у спеціальних обоймах зміцнюють кільцеві ущільнення з прямокутного гумового шнура, що перешкоджають виходу повітря на атмосферу. З іншого боку, обабіч барабана є подовжні ущільнення, щоб забезпечити подачу повітря лише у цукру в барабані. На кожусі є чотири патрубка 3 для введення гарячого і холодного повітря. Наконцевую частина барабана також ставлять нерухомий кожух, має збоку патрубок на шляху подання холодного повітря і торцевій стінці – патрубок 14 дляотсоса відпрацьованого повітря. Тією ж торцевій стінці зміцнюють трубу 17, яка стелиться через барабан до зони гарячого повітря. Труба служить дляотсоса повітря. У частині кожуха є жолоб 11 і турнікет 15 для сухого охолодженого цукру-піску і жолоб 12 і турнікет 13 висновку грудок.Сушильний барабан наводиться в рух через бандажі 6, встановлені на металоконструкціях 16, 23 іфрикционних роликах 22, обертових з допомогою валів 21.

Цукор,загружаемий в апарат через завантажувальну голівку іцаргу, рівномірно розподіляється по фігурним елементам поверхні барабана і розташовується сегментом, утвореним кутом природного укосу. Саме ця зона відділена поздовжнімиуплотнениями, забезпечують подачу повітря лише крізь шар цукру. Крім інтенсифікації процесіввлаго- і теплообміну, такий метод подачі повітря сприяє освітіпсевдоожиженного шару, підтримуючи кристали цукру наполувзвешенном стані, що охороняє їхнього капіталу відистирания.

Гаряче повітря подається через перші двоє патрубка (у процесі цукру), холодний – після двох останніх. Середній патрубок можна використовувати або заради гарячого, або заради холодного повітря, які змінює довжину сушильною чи охолоджувальній зони.

Поділотсоса гарячого і холодного повітря запобігає можливість освіти конденсаційних парів і завихрень, що підвищують швидкість повітряного потоку, у результаті може бути віднесення кристалів цукру.

З метою запобігання запорошення приміщення нагнітання іотсос повітря розраховані в такий спосіб, що в барабана підтримується розрядження.

>Рис. 3.Барабаннаясушильно-охладительная установкаСБУ-1


2. Технічні описи і розрахунки.

2.1. Опис принципу роботи технологічної схеми.

Вихідний продукт – яблука, із вмістом вологизв=85% і температурою1=>17,5°С, з бункера Б1 подається в шафову сушилкуШС. Знизу всушильную камеру вентилятором У нагнітається повітря,нагреваемий вкалориферной батареї КБ. Повітря на вході укалориферную батарею має температуруt0=>21,6°С і відносну вологість0=62 %. Укалориферной батареї повітря нагрівається до температуриt1=>130°С. Підігрівши повітря накалориферной батареї здійснюється рахунок конденсації що гріє пара, має температуру160°С при тиску 0,618МПа. З верхню частину сушильною камери відпрацьований повітря з температуроюt2=>49°С надходить на очищення від дрібних частинок в циклонСК-ЦН-34 і далі викидається у повітря. Сухий продукт із вмістом сухих речовин 92% і має температуру2=40 °С з частині сушильною камери вступає у бункер висушеного матеріалу Б2 і далі на стрічковийтранспортер, та якщо з циклонуСК-ЦН-34 – безпосередньо в стрічковийтранспортер.

 

2.2 Матеріальний розрахунок установки.

З рівняння матеріального балансу сушильною установки визначимо витрата вологи W,удаляемий звисушиваемого матеріалу:

Gдо =100кг/ч =100/3600=0,028кг/с,

 >кг/с,


де    Gдо – продуктивність установки по сухому речовини,кг/с

>зв – початкова вологість продукту, %

>до – кінцева вологість продукту, %.

>зв=85%,

>до=12%.

2.3 Тепловий розрахунок установки.

 

Визначення основних параметрів вологого повітря.

 

До основними параметрами вологого повітря ставляться:

1. температура >t,°С

2. відносна вогкість повітря,%

3. удільневлагосодержание x,кг/кг

4.ентальпия I, кДж/кг

>Температуру і відносну вогкість повітря на вході у калорифер визначаємо по кліматичним таблицям, для р. Мінськ літні умови /10/:

1. температураt0=>17,5°С,

2. відносна вологість0=78%.

Питомавлагосодержание повітря розрахуємо за такою формулою:

,

де 0,622 – ставленнямольних мас водяної пари та повітря,

Рзв – тиск насиченого водяної пари при даної температури повітря,Па

Рзв=1999,5Па приt0=>17,5°С.

У – барометричне тиск повітря,Па. (Для Європейській частині СНД приймається 745 мм рт. ст. = 99100Па.)

Питомавлагосодержание повітря на вході у калорифер:

,кг/кг

>Т.к. підігрів повітря накалорифере відбувається за незмінномувлагосодержании повітря, то удільневлагосодержание повітря на вході у калорифер теж, що й вході у сушилку:

,кг/кг

>Энтальпия вологого повітря представляє сумуентальпий сухого повітря і водяної пари, що припадає на 1 кг сухого повітря:

,

де    З>с.в. – середня питоматеплоемкость сухого повітря, (приt<200°С З>с.в.=1,004кДж/(кг.До)),

>t – температура вологого повітря, °З,

x – удільневлагосодержание повітря,кг/кгс.в.,

іn – питомаентальпия перегрітого пара, кДж/кг,

,

де    >r0 – питома теплотапарообразования води, (при 0°Сr0=2500 кДж/кг),

зn – середня питоматеплоемкость водяної пари, зn=1,842кДж/(кг.До).

Малюнок 4 – Процес сушіння вI–x діаграмі

>Энтальпия повітря на вході у калорифер:

, кДж/кг

>Энтальпия повітря виході з калорифера (на вході у сушилку):

, кДж/кг

Питомавлагосодержание повітря виході з сушарки:

>Энтальпия повітря виході з сушарки:

, кДж/кг

Для наочності будуємо процес сушіння вI-x діаграмі, яка приведено малюнку 4. За станом зовнішнього повітряt0 і0 з діаграми знаходимо точку А, за такими параметрамиt0=17,5°С і j0= 78 %, й формує відповідні їйтеплосодержание I0 івлагосодержание x0. Нагрівання повітря накалорифере відбувається за постійномувлагосодержании (x0=0,0099кг/кг) до температуриt1 (точка У, з такою температуроюt1=>81°С івлагосодержанием j10,6%,ентальпия I1=107,55 кДж/кг). По температури повітря виході з сушаркиt2 знаходимо точку З закінчення теоретичного сушильного процесу значення x2=0,027кг/кг з температуроюt1=>37°С івлагосодержанием j254% (відповідно певні по діаграмі).

При подальших розрахунках використовуємо значення й параметри, знайдені розрахунковим шляхом.

Тепловий розрахунок сушарки.

Запишемо рівняння внутрішнього теплового балансу сушарки:

,

де – різницю між питомими парафією і витратою тепла у сушильною камері, кДж/кг вологи;

– теплоємність вологи у вологому матеріалі за нормальної температури >1=>17,5°С,кДж/(кг.До);

=4,19 >кДж/(кг.До);

 

>q>доп. – питомий додатковий підвід тепла в сушилку, кДж/кг вологи; під час роботи сушарки по нормальному сушильному варіантуq>доп.=0;

>qт. – питома витрата тепла з транспортними засобами, кДж/кг вологи; в аналізованому разіqт.=0;

>qм. – питома витрата тепла в сушилці звисушиваемим

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація