- •Работа 5.1 барабанной сушилки с канальной насадкой
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Техническая характеристика
- •Угол наклона барабана 05 ... °
- •Методика выполнения работы
- •Расчетная часть
- •Графическая часть
- •Проверь себя
- •Работа 5.2 сушильный аппарат с активным гидродинамическим режимом
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Методика выполнения работы
- •Проверь себя [тесты] работа 5.3. Сушильный аппарат полочного типа с ик-нагревателями
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Техническая характеристика
- •Время выхода на рабочий режим 20 мин
- •Подготовка к работе
- •Методика выполнения работы
- •Расчетная часть
- •Графическая часть
- •Проверь себя
- •Работа 5.4 вакуумная роторная сушилка
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Техническая характеристика
- •Расстояние между спиралями 0,02 м
- •Мощность 0,25 кВт
- •Подготовка к работе
- •Техническое обслуживание
- •Методика выполнения работы
- •Расчетная часть
- •Линейная скорость гранул продукта V (м/с) равна
- •Графическая часть
- •Проверь себя
- •Работа 5.5 электрический дистиллятор для простой перегонки
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Техническое обслуживание
- •Подготовка к работе
- •Методика выполнения работы
- •Расчетная часть
- •Проверь себя
- •[Тесты]
- •Работа 5.6 нестационарный прогрев и
- •Испарение при выпечке хлеба
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Подготовка к работе
- •Правила эксплуатации установки
- •Методика выполнения работы
- •Расчетная часть
- •Анализ полученных данных
- •Графическая часть
- •Проверь себя
- •Работа 5.7 расстойно-печной мини-агрегат «рз-хлп»
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Габаритные размеры, не более 1320х1100х900 мм
- •Правила эксплуатации
- •Подготовка к работе
- •Методика выполнения работы
- •Расчетная часть
- •Графическая часть
- •Проверь себя
- •Работа 5.8 экспресс-жаровня цс-433
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Техническое обслуживание
- •Подготовка к работе
- •Методика выполнения работы
- •Расчетная часть
- •Графическая часть
- •Проверь себя
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Расчетная часть
- •Графическая часть
- •Работа 5.10 сушильный аппарат с комбинированным энергоподводом
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Расчетная часть
- •Графическая часть
- •Проверь себя
- •Работа 5.11 ферментатор
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Габаритные размеры, мм 560х1820 мм
- •Методика выполнения работы
- •Расчетная часть
- •Графическая часть
- •Проверь себя
- •Работа 5.12 ректификационная установка периодического действия
- •Изучение установки и принципа ее работы.
- •Подготовка к работе
- •Техническое обслуживание
- •Расчетная часть
- •Графическая часть
- •Проверь себя
- •Работа 5.13 коптильная камера
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Подготовка к пуску
- •Правила эксплуатации
- •Методика выполнения работы
- •Расчетная часть
- •Графическая часть
- •Проверь себя
- •Работа 5.14 варочный котёл уэв-60м
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Правила эксплуатации
- •Методика выполнения работы
- •Расчетная часть
- •Изучение устройства и принципа работы
- •Расчетная часть
- •Графическая часть
Расчетная часть
Проанализируйте, соответствует ли реализованный режим стерилизации требуемому. Для этого по справочным источникам в зависимости от типа консервированного продукта и емкости тары, в которую он упакован, найдите рекомендуемый режим стерилизации, сопоставьте длительность (фактическую) периодов прогрева и охлаждения с требуемой. Дайте ориентировочную оценку возможности дальнейшего использования этого режима при производстве консервов данного сорта.
Определите фактическую производительность автоклава G (кг/с)
, (5.8.1)
где Мн - масса простерилизованного продукта, кг,
, (5.8.2)
где mн - масса продукта в банке нетто, кг; z - количество единовременно загруженных банок, шт.
Полная длительность цикла работы автоклава (с)
. (5.8.3)
где - время составляющих цикл операций загрузки, прогрева, стерилизации, охлаждения и выгрузки соответственно, с.
Определите максимальное количество банок, которое можно загрузить в автоклав zmax (шт.)
, (5.8.4)
где D, Н - диаметр и высота цилиндрической части стерилизационной камеры соответственно, м; d, h - диаметр и высота банки соответственно, м.
Найдите фактический удельный расход энергии на стерилизацию (кДж/кг)
, (5.8.5)
где - показания счетчика, кВт×ч.
Рассчитайте расход теплоты на проведение одного цикла работы автоклава (кДж)
, (5.8.6)
где Q1 - расход теплоты на нагрев автоклава, кДж,
,
здесь М1 - масса автоклава, кг; с1 - удельная теплоемкость стали, кДж/(кг×К); tс, t1 - температура стерилизации и начальная автоклава соответственно, 0С;
Q2- расход теплоты на нагрев банок, кДж,
, (5.8.7)
где mб - масса пустой банки, кг; сб - удельная теплоемкость материала банки, сб»с1 кДж/(кг×К); t2 - начальная температура банки, 0С;
Q3 - расход теплоты на нагрев продукта, кДж,
, (5.8.8)
здесь с3 - удельная теплоемкость продукта, кДж/(кг´К); t3 - начальная температура продукта, 0С; t3»t2;
Q4 - расход теплоты на нагрев воды в автоклаве, кДж,
, (5.8.9)
здесь М4 - масса воды в автоклаве, кг; с4 - удельная теплоемкость воды, кДж/(кг×К); t4 - начальная температура воды, 0С. (Прогрев банок с продуктом в камере стерилизации осуществляется паром, полученным в водопаровой камере. При этом пар конденсируется, а теплота, затраченная на испарение, передается консервам. Поэтому расход теплоты на получение пара не включается как тепловой в статьи расхода);
Q5 - потери теплоты в окружающую среду, кДж,
, (5.8.10)
здесь F - площадь поверхности автоклава, м2; - коэффициент теплоотдачи от стенок аппарата в окружающую среду, эффективный для периода прогрева, кВт/(м2×К); - продолжительность прогрева, с; t6, t5 - температуры стенки автоклава в период прогрева, средняя и воздуха в помещении, 0С. (При этом в первом приближении можно считать, что температура стенки аппарата в начальный момент равна температуре воздуха и меняется во время прогрева линейно).
Q6 - расход теплоты в период собственно стерилизации, кДж,
, (5.8.11)
здесь - эффективный коэффициент теплоотдачи от стенок аппарата в окружающую среду, для периода стерилизации, кВт/(м2×К); - продолжительность стерилизации, с; t7 - температура стенки автоклава в период стерилизации, 0С; i- энтальпия конденсата, кДж/кг. В первом приближении можно считать, что температура наружной поверхности стенки аппарата равна температуре находящихся в нем пара и воды.
Определите потери теплоты в окружающую среду в период стерилизации (кДж)
. (5.8.12)
В первом приближении можно считать, что значения эффективных коэффициентов теплоотдачи от стенок аппарата равны, т.е. » . Тогда соотношение потерь теплоты в период прогрева и стерилизации будет иметь следующий вид:
, (5.8.13)
и в целях упрощения измерений и расчетов можно считать, что
. (5.8.14)
Рассчитайте затраты теплоты в период прогрева (кДж)
, (5.8.15)
и сопоставьте их с фактическим расходом теплоты (кДж), определяемым по показаниям счетчика,
. (5.8.16)
Выявите наиболее вероятные причины расхождения этих значений.
Рассчитайте затраты теплоты на весь цикл стерилизации Qф (кДж) и сопоставьте ее с фактическим расходом теплоты
. (5.8.17)
Выявите наиболее вероятные причины расхождения этих величин.
Определите фактический КПД (%) автоклава (средний за цикл)
. (5.8.18)
Предложите пути повышения КПД автоклава.
Учитывая, что цилиндрическая часть водопаровой камеры автоклава изготовлена из стали 1Х18Н9Т, рассчитайте ее толщину Sк (мм) по формуле
, (5.8.19)
где =2,5 атм (кгс/см2) - внутреннее давление; =350 мм - внутренний диаметр; =13,5 кг/мм2 - допустимое напряжение на растяжение; =0,95 - коэффициент прочности; C=1 мм - прибавка на коррозию.
Толщину стенки днища водопаровой камеры (мм) определите по формуле
, (5.8.20)
где Dн=354 мм - наружный диаметр; y1=2,35 - фактор формы; =18 кг/мм2 - допустимое напряжение на растяжение.
Стерилизационная камера автоклава, изготовленная также из стали 1Х18Н9Т, испытывает наружное давление р (атм). Проведите проверочный расчет на критическое давление ркр (атм) по формуле
, (5.8.21)
где Е=2×106 атм (кгс/см2) - модуль нормальной упругости стали; h=0,3 см - толщина стенки; n=4,8 - геометрический фактор; R=15 см - внутренний радиус цилиндра; =0,3 - коэффициент Пуассона; - расчетный коэффициент; l=32,5 см - длина цилиндра.
Рассчитайте толщину стенки днища стерилизационной камеры (мм) по формуле
, (5.8.22)
где рр=3 атм (кгс/см2) - рабочее давление; =306 мм - наружный диаметр; y2=2 - фактор формы; =18 кг/мм2 - допустимое напряжение на растяжение.