Методика выполнения работы
1. Произведите предварительное замораживание исследуемого продукта в скороморозильном шкафу.
2. Протрите насухо сублиматор и его крышку.
3. С помощью лебедки закройте крышку сублиматора.
4. Включите силовой рубильник.
5. Переведите тумблер "ДЕЖУРНОЕ СОСТОЯНИЕ" в верхнее положение и следите за работой компрессора по манометрам, за понижением температуры десублиматора по шкале самописца.
6. После достижения температуры десублиматора -50 0С откройте крышку сублиматора и быстро перенесите из скороморозильного шкафа корзину с поддонами и замороженным продуктом.
7. Соедините проводами температурные датчики продукта и корзины со шкафом управления.
8. Плотно закройте крышку сублиматора.
9. Включите вакуум-насос переводом тумблера "ВАКУУМ-НАСОС" в верхнее положение.
10. Следите за созданием вакуума сначала по грубому вакууметру, а затем по шкале самописца.
11. После достижения вакуума на шкале самописца 4 мВ, включите подогрев на плитах корзины.
12. В случае использования для сушки лампы ИК-излучения подключите ее через разъем в крышке сублиматора к ЛАТРу, а показания мощности снимите по вольтметру и амперметру.
13. Для снятия динамических характеристик исследуемого процесса в сублиматор установите весы.
14. После окончания эксперимента выключите плиты корзины и вакуум-насос.
15. После устранения вакуума (специальным вентилем), откройте крышку сублиматора и выньте поддон с продуктом.
16. Отключите компрессор.
17. Перекройте подачу воды.
18. Откройте вентиль слива из сублиматора талой воды.
19. Выключите рубильник.
20. После оттайки десублиматора протрите насухо сублиматор, помойте поддоны и закройте его крышкой.
21. Уберите рабочее место.
Расчетная часть
Длительность
процесса сублимационной сушки
(с)
, (6.2.1)
где А и В - коэффициенты (с/м2 и с), h - толщина слоя продукта,м
, (6.2.1)
где h1 - толщина поверхностного слоя, м; Кr - коэффициент, учитывающий возрастание энергии связи влаги с продуктом в период 3 (Кr==1...1,2); uкр - критическое влагосодержание, при котором начинается повышение температуры продукта (выше tдоп), кг/кг; uн, uк - начальное и конечное влагосодержание продукта, кг/кг.
. (6.2.1)
где
- плотность абсолютно сухого продукта,
кг/м3;
r
- удельная теплота фазового перехода
лед - пар, кДж/кг; q1
- плотность потока энергии, поглощаемой
продуктом в период 1,
Вт/м2.
Толщина поверхностного слоя h1 (м)
, (6.2.1)
где
- коэффициент эффективной теплопроводности
сухого продукта, Вт/(мК);
- допустимая температура поверхности
продукта, 0С;
tС
- температура сублимации, 0С.
Количество теплоты, расходуемой на сублимационную сушку продукта Qс (кДж),
, (6.2.2)
где Wс - масса влаги, удаляемая из продукта за период сублимации, кг; r - удельная теплота фазового перехода лед - пар, кДж/кг.
Масса удаляемой влаги Wс (кг)
, (6.2.3)
где G - производительность сушилки по сырому продукту за цикл, кг.
Тепловая нагрузка на сублимационную сушку продукта Q0 (кВт)
, (6.2.4)
где с - продолжительность процесса сублимации, с.
Массовая доля вымороженной воды Ww (%) определяется из уравнения
, (6.2.5)
где t3 - температура замораживания, 0С.
Коэффициенты Аw, Вw, Сw для растительного сырья рассчитываются по эмпирическим зависимостям:
(6.2.6)
где trh - криоскопическая температура продукта, 0С.
Температура сублимации tc (0C) находится из уравнения
. (6.2.7)