Методика расчета оборудования. Производительность осушающей центрифуги по фугованному продукту:

Производительность осушающей центрифуги по фугованному продукту:

, кг/сутки (4.1)

где V – объем центрифугированного продукта, получаемого за один

цикл, м³;

ρ – плотность центрифугированного продукта, кг/м³;

z – число циклов работы центрифуги за сутки, шт.;

m – масса фугованного продукта за одну выгрузку, кг.

Производительность осушающей центрифуги по высушенному товарному продукту:

, кг/сутки (4.2)

где W_Т – влажность товарного продукта, %;

W_ф – влажность центрифугированного продукта, %.

Общая потребная мощность на привод осушающей центрифуги:

, кВт (4.3.)

где N_б – расход мощности на сообщение барабану кинематической энергии, кВт;

N_П - расход мощности на сообщение кинематической энергии продукту, кВт;

N_Т.П. – расход мощности на преодоление сил трения в подшипниках, кВт;

N_Т.В. – расход мощности на трение барабана о воздух, кВт;

N_Т.У. – расход мощности на преодоление трения в уплотнениях, кВт;

N_С.О. – расход мощности на срезание осадка, кВт;

η – коэффициент полезного действия привода центрифуги.

Расчет сушилок

В начале расчета составляется материальный баланс сушильного процесса на 1 час работы:

(4.4)

после преобразований получается:

(4.5)

где G_с – масса сухого вещества продукта, кг;

W_c – влажность продукта, %;

W_c΄ и W_с˝ - начальная и конечная влажность крахмала, %;

W_исп. – количество испаренной при высушивании влаги, кг;

L – количество сухого воздуха, поступающего и уходящего из сушильной установки, кг;

d₁ и d₂ – влагосодержание поступающего и уходящего из сушилки продукта, г/кг сухого продукта.

Расход сухого газа (или воздуха) (в кг) на 1 кг испаренной влаги составит:

, (4.6)

где W – масса воды в продукте, кг.

После того как будут получены данные материального баланса, производится тепловой расчет сушильного процесса аналитическим методом или с помощью I-х-диаграммы. При этом определяются расход воздуха в единицу времени и расход тепла.

Тепловой баланс сушильного процесса на 1 час работы:

, (4.7)

где Q_н - теплота, подводимая к нагревателю, кДж;

Q_n΄ - теплота, поступающая с высушиваемым материалом, кДж;

Q_w΄– теплота, поступающая с влагой, подлежащей испарению, кДж;

Q_суш.΄ – теплота, поступающая с сушильным агентом, кДж;

Q_n˝ - расход теплоты с высушиваемым материалом, кДж;

Q_суш.˝ - расход теплоты с сушильным агентом, кДж;

Q₅ – потери теплоты, кДж.

Баланс теплоты удобно составлять на 1 кг испаренной влаги, что позволяет сравнивать различные сушилки. Поделив каждый член уравнения (4.7) на W_исп. и вычтя приход теплоты из расхода получаем:

, (4.8)

где G_n^Т – масса продукта, высушенного до товарной влажности, кг/ч;

c_n^Т – теплоемкость товарного продукта, кДж/(кг ∙ к);

ν₁ и ν₂ – температура продукта при входе и выходе из сушилки, ⁰С;

I₀ – теплосодержание сушильного агента до нагревателя, кДж/кг;

I₂ – теплосодержание сушильного агента при выходе из сушилки, кДж/кг;

q₅ – потери теплоты в расчете на 1 кг испаренной влаги, кДж;

q_н – теплота, подводимая к нагревателю в расчете на 1 кг испаренной влаги, кДж.

По данным теплового расчета подбираются воздухонагреватели (калориферы), а при необходимости и топка для получения топочных газов (для кормовых сушилок), производится расчет процесса сжигания топлива. Для пневматических сушилок определяются размеры ротора – разрыхлителя, а для барабанных – размеры барабана по данным теплового напряжения объема.

Для определения сечений воздуховодов, в том числе и элементов пневматических сушилок, подбираются скорости движения воздухо-паро-продуктовой смеси таким образом, чтобы предотвратить возможность оседания продукта. Для этого предварительно определяют скорости витания воздуха, затем подбирают циклоны и скрубберы. После чего определяют гидравлическое сопротивление тракта и по данным о расходе воздуха и сопротивления завершают расчет сушилок подбором вентилятора.

Вопросы и тесты для самопроверки

Вопросы

1. Классификация оборудования для производства сухого крахмала.

2. Классификация оборудования для механического обезвоживания сырого крахмала.

3. Устройство и принцип работы осущающей центрифуги ФГН.

4. Методика расчета осушающей центрифуги.

5. Классификация оборудования для сушки картофельного и кукурузного крахмала.

6. Устройство и принцип работы пневматической сушильной установки.

7. Методика расчета сушильных установок.

8. Классификация оборудования для отделки сухого крахмала.

9. Устройство и принцип работы центробежных буратов.

10. Устройство и принцип работы плоских рассевов.

11. Устройство и принцип работы аэронасоса.

12. Назначение, устройство и принцип работы весовыбойного автомата.

13. Назначение, устройство и принцип работы мешкозашивочной машины.

Тесты

1. Для механического обезвоживания сырого крахмала применяют:

1) сепараторы; 2) осушающие центрифуги; 3) дисковые фильтры;

4) вакуум-фильтры.

2. Влажность обезвоженного кукурузного крахмала, %:

1) 40; 2) 30; 3) 35; 4) 28.

3. Температура воздуха в пневматической сушильной установке, ⁰С:

1) 140; 2) 145; 3) 135; 4) 150.

4. Влажность высушенного картофельного крахмала, %:

1) 13; 2) 15; 3) 20; 4) 22.

5. Отделка сухого крахмала осуществляется методом:

1) пропарки; 2) сортировки; 3) измельчения; 4) просеивания.

6. Расход воздуха в аэронасосе составляет, м³/ч:

1) 200; 2) 180; 3) 220; 4) 250.

7. Производительность мешкозашивочной машины, мешков/час:

1) до 350; 2) до 500; 3) 250; 4) до 400.