Теплоэнергетический расчет - Использование соевого изолята Супро ЕХ32 в пищевых продуктах

Расчет камеры холодильной (шоковая заморозка) ИПКС-033-3Ш.

Производительность камеры G=15 т/сут. Температура воздуха в камере -32,5 °C.

Продолжительность цикла замораживания фц=39 мин при температуре поступления мяса tпос=21°C и конечной tкон. ц.=-8 °C.

Цель расчета:

Определить вместимость камеры и ее размеры, приведенный коэффициент теплоотдачи от замораживаемого продукта, скорость движения воздуха, скорость выхода воздуха из щелевых сопел, объемный расход воздуха через камеру.

Расчеты.

Продолжительность замораживания мяса ф меньше времени цикла на период загрузки и выгрузки фз:

Ф= фц - фз

Для камеры замораживания продукта производительность 1 тонны в сутки можно принять продолжительность загрузки и выгрузки фз=2 ч. Тогда продолжительность замораживания продукта:

Ф =39-2=37 (ч)

Вместимость камеры:

М===1,5(т)

Строительная площадь камеры (м2):

Fкам=,

Где gf - норма загрузки камеры продуктом, размещенным на стеллажах, т/м2. Принимаем gf равное 0,55 т/м2.

Fкам==2,7 (м2).

Длину стеллажей можно определить из нормы загрузки:

Lст=,

Где, g1 - норма загрузки стеллажей полуфабрикатом, т/м. принимаем g1 равное 0,28 т/м.

Lст== 5,4 (м).

Принимаем длину камеры Вкам=1,4 м, а длину L кам=2,8 м. размещаем стеллажи с учетом отступа от стенок 0,1 м и минимальное расстояние между стеллажами 0,9 м. в этом случае ln1=1,7 м, а по ширине камеры можно расположить n=2. Действительная вместимость камеры:

Мg= ln1- n- g1=1,7-2-0,28=1 (т).

Действительная строительная площадь:

Fкам. д= L кам- Вкам=1,4-2,8=4 (м2).

Действительная производительность камеры замораживания достигнет:

Gд===0,6 5 (т/сут)

Чтобы производительность замораживания полуфабрикатов составила 37 часов при температуре воздуха в камере tПМ=-32,5 °C следует создать максимальную скорость движения воздуха wn. С этой целью определим приведеный коэффициент теплоотдачи от поверхности полуфабриката к воздуху:

Бпр=,

Где С0, Сз - удельная теплоемкость охлаждения и замораживания полуфабрикатов соответственно, Дж/(кг-К);

С0=3300 Дж/(кг-К); Сз=2500 Дж/(кг-К).

Сw - удельная теплоемкость, учитывающая долю вымораживаемой воды, Дж/(кг-К).

Сw= Сз+-w-= 2500+0,0417-0,8-335000=11400 Дж/(кг-К).

Где, - относительная разность масс вымораживаемой воды при понижении температуры продукта на 1 °C; =0,0417 С-1;

W - влажность продукта для полуфабриката, равная 0,8ч0,85%;

- удельная теплота плавления льда; =335000 Дж/кг;

- плотность полуфабриката, кг/ м3; =1050 кг/ м3 ;

- толщина полуфабриката; =0,003ч0,002 м;

- начальная температура полуфабриката; =21 °C;

- криоскопическая температура для полуфабриката; =-1 °C;

- конечная температура полуфабриката в центре; =-8°C

==13,6 (Вт/м2-К)

Принимая, что коэффициент теплопередачи при испарении воды в процессе замораживания составляет =1,5ч2 Вт/м2-К. найдем значение конвективного коэффициента теплоотдачи:

=-=13,6-1,5=12,1 (Вт/м2-К)

При расчете скорости движения воздуха используем уравнение подобия для теплообмена полуфабрикатов.

,

Где - теплопроводность воздуха при =-32,5°С, ;

- кинетический коэффициент вязкости воздуха при =-32,5°С,

м2/с.

Скорость движения воздуха:

=6,73?

Теплоприток от замораживаемого продукта:

,

Где К - коэффициент, учитывающий неравномерность теплопритока от продукта в процессе замораживания; К=1,4...1,7;

- удельная энтальпия поступающего продукта при °С, кДж/кг, = 297 кДж/кг;

- удельная энтальпия замороженного продукта при °С, кДж/кг, = 39 кДж/кг;

Воздух в камеру поступает через сопла. Длина сопла, а ширина 2. Расстояние между соплами.

Расстояние от сопла до полуфабриката. скорость воздуха на выходе из сопла:

,

Где - коэффициент турбулентной структуры струи,

В одном ряду размещаем 9 рядов сопел

Общее число сопел:

=18

Сечение одного сопла:

2)

Общее живое сечение всех сопел:

2)

Объем подачи воздуха:

3/с)

Эксплуатационные теплопритоки от двигателей вентиляторов:

Где А - коэффициент, учитывающий мощность электродвигателя в камере холодной обработки, А=0,1...0,2 кВт/м2

Тепловая нагрузка на камерное оборудование составит:

Площадь теплообменной поверхности воздухоохладителей:

2),

Где - коэффициент теплопередачи воздухоохладителей, = 10 Вт/м2?К; - температурный напор, .

Похожие статьи




Теплоэнергетический расчет - Использование соевого изолята Супро ЕХ32 в пищевых продуктах

Предыдущая | Следующая