Учебно-методическое пособие для студентов специальности 110305 «Технология производства и переработки сельскохозяйственной продукции»
Расчет маслообразователей для переработки высокожирных сливок в масло
жүктеу/скачать 2,34 Mb.
|
n.v. trutnev kursovoe i diplomnoe proektirovanie po tehnologii i mehanizacii processov pererabotki moloka i molochnyh produktov
6.5.2. Расчет маслообразователей для переработки высокожирных сливок в маслоВ зависимости от конструкции и вида теплопередающих поверхностей маслообразователи изготовляют трехцилиндровые и пластинчатые. В вакуум-маслообразователях охлаждение высокожирных сливок осуществляется при кипении в вакууме. При расчете определяют производительность, поверхность охлаждения, частоту вращения вытеснителя, мощность двигателя привода маслообразователей. Производительность маслообразователей (кг/с) , (6.39) где V – рабочий объем кольцевых зазоров, м3; α0 – коэффициент заполнения рабочего объема (0,80…0,81); ρ – плотность высокожирных сливок, кг/м3; τ0 – продолжительность обработки сливок в маслообразователе, с (240…360); Общая поверхность охлаждения маслообразователя (м2): , (6.40) где mC – масса сливок, обрабатываемых в аппарате, кг; С1, С2 – удельная теплоемкость сливок перед кристаллизацией жира и в период кристаллизации, Дж/(кг∙К); tН, tK – начальная и конечная температура сливок, °С; tЖ – температура жира перед кристаллизацией, °С; αН, αВ – коэффициенты теплоотдачи нижней и верхней секций, Вт/(м2∙К); ΔtCP.H, ΔtCP.B – средняя разность температур продукта и хладоносителя в нижней и верхней секциях, °С. Коэффициенты теплоотдачи [Вт/(м2∙К)]могут быть приняты следующие: в цилиндрическом маслообразователи 410…660 Вт/(м2∙К) (1 цилиндр) и 300…370 Вт/(м2∙К) (2 и 3 цилиндры); в пластинчатом маслообразователе 500 Вт/(м2∙К) (при противоточном охлаждении) и 400 Вт/(м2∙К) (при прямоточном охлаждении). Частоту вращения вытеснителя (с-1) можно найти, зная радиус вытеснения (r, м): , (6.41) Мощность двигателя привода маслообразователя (кВт) определяют по формуле: , (6.42) где К – коэффициент (определяется экспериментально); n – частота вращения вытеснителя, с; d – внутренний диаметр б£_ забана, м; ρ – плотность сливок, кг/м3; Rе, Pr – критерии Рейнольдса и Прандтля; ηА – коэффициент запаса мощности привода (1,2…1,3); τ – продолжительность нахождения продукта, в аппарате, с (для одной секции 100…200 с), 6.5.3. Расчет маслоизготовителей непрерывного действия В маслоизготовителях непрерывного действия сливки сбивают, получают масляное зерно, обрабатывают его с превращением в пласт масла. Масляное зерно образуется в сбивателях, а его обработка проводится в текстураторах, состоящих из камер с вращающимися шнеками. Там отделяют пахту, и перемешивают масляное зерно. Сбиватель и текстуратор в процессе работы охлаждаются ледяной водой через теплообменную рубашку. , (6.43) где rЦ – внутренний радиус цилиндра, м; δ – толщина слоя сливок в цилиндре, м; l – длина цилиндра, м; ρ – плотность сливок, кг/м3; τС – продолжительность нахождения сливок в сбивателе, с. Производительность текстуратора (кг/с): , (6.44) где К – экспериментальный коэффициент (0,5…0,6); n – частота вращения шнека, с; m – число, заходов шнека; rH, rB – наружный и внутренний радиусы шнека, м; λ – шаг винтовой лопасти шнека, м; вН, вВ – ширина винтовой лопасти по наружнему и внутреннему радиусам шнека, м; α – угол подъема винтовой лопасти, град. Для обеспечения нормальной работы маслообразователя необходимо соблюдать условие: QMC=QMT Мощность двигателей приводов маслоизготовителя (кВт): , (6.45) где N1 – мощность, потребляемая мешалкой сбивателя, кВт; N2 – мощность, потребляемая шнеком текстуратора, кВт; ηА, η1, η2 – коэффициент запаса мощности и КПД передач от двигателя к мешалке и шнеку (ηА=1,1…1,25, η1=0,95, η2=0,7…0,85). Численные значения N1 и N2 определяют по формулам: , (6.46) где dB - внутренний диаметр цилиндра сбивателя, м; l – длина цилиндра сбивателя, м; ρ – плотность сливок, кг/м3; υ1 - окружная скорость вращения лопастей, м/с. , (6.47) где d0 – диаметр отверстий вставки, м; n0 – количество отверстий в перфорированных вставках; υ2– скорость продавливания продукта через отверстия перфорированной вставки, м/с; Р – потери давления, Па [Р=(150…200) кПа] . Площадь теплообмена и расход хладоносителя определяют по формулам для теплообменных аппаратов. жүктеу/скачать 2,34 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|