Методические указания к практическим занятиям по дисциплине "Проектирование линий пищевых производств", страница 23

Рис.3. Обжарочная ванна

Для  установившегося  режима  тепловой  расчет  обжарочной  печи,  основывается на   уравнении  теплового  баланса:

Q₀ = Q₁ + Q₂ + Q₃ +Q₄ +Q₅ +Q₆,  

где    Q₀  - суммарный  расход  тепла, кВт;

Q₁ -  расход  тепла на нагревание   продукта, кВт;

Q₂ -  расход тепла на испарение  влаги из продукта^*    (*  Влага  из продукта  удаляется  как  в виде  пара, так и  в виде жидкости. Однако  жидкость, соприкасаясь  на поверхности рыбы с горячим  маслом,  испаряется.

Q₃ -  расход тепла на нагревание транспортирующего полотна, кВт;

Q₄ -  расход тепла на  нагрев доливаемого масла, кВт;

Q₅ -  расход тепла на нагревание воды в «водяной  подушке», кВт;

Q₆ -  потери  тепла в окружающую  среду, кВт.

Первоначально определяем  расход тепла  на нагревание продукта, транспортирующего полотна, масла и воды, которые находятся из следующего выражения:

Q_1,2,3,4,5 = m c (t₂ - t₁), кДж/с.                               

где    m -  масса продукта, нагреваемая за 1 с., кг;

с - удельная теплоемкость   нагреваемого  продукта, кДж/(кг^. К);

t₁ и t₂  -  начальная и конечная температура  продукта, °С.

Расход тепла на нагрев активного и среднего  слоев  масла  находим по формуле (7.2):

Q = G c(t_к  - t_н ), кДж  

Масса  пассивного слоя   масла

                              G₂ = V₂ r, кг                                                     (7.4)

где    V₂ - объем пассивного слоя  масла.

                                               G₂ = d₁ h_п r,  кг                           (7.5 )

Расход  тепла на  нагрев   пассивного  слоя   масла находим  по формуле (3.2). Общий расход  тепла  на  нагрев  масла

Q₁ = Q^¢₁ +Q^²₁, кДж                                                                            

По опытным данным, оптимальная  масса воды  в ванне  должна   составлять 75-80 %   массы  масла  активного и  среднего  слоев, т.е.

G_в = G₁ ^. 0.75,   кг                                                          

Проверим  объем ванны  в зоне   наполнения ее водой по рис.

                    V₃ = d₁ h₁ + h₂ (d₁ +d₂ /2),  м³                                    (7.6)

Приняв начальную  температуру  воды 15°С, а конечную 60°С,  определим  по формуле  (3.2)  расход тепла на нагрев  воды-Q₂

Масса  теплообменника

                                      G_т = F_п  s r,  кг                                        (7.7)

где    F_п  -  площадь   греющей   поверхности, м²

s - средняя  толщина  стенок  теплообменника (s = 0,005 м);

r - плотность стали  кг/м³

По формуле (3.2) определим  расход   тепла на нагрев обжарочной печи, состоящей из: расхода тепла на нагрев  части ванны, соприкасающейся с маслом и из расхода тепла  на нагрев   части ванны, соприкасающейся  с водой.    Расход тепла на нагрев  сеток по этой же формуле (7.2)

Q₅ = G_c c_c (t_c - t_в), кДж