Розрахунок помадозбивальних машин
Розрахунок помадозбивальних машин полягає у визначенні продуктивнос-ті, розмірів поверхні теплообміну і робочих органів машини.
Продуктивність помадозбивальної машини, кг/год, визначають з формули:
(355)
де – коефіцієнт заповнення поперечного перерізу робочої зони машини; – площа поперечного перерізу робочої зони машини, м2; – середня швид-кість сиропу (помади) вздовж робочої зони машини, м/с; – щільність сиропу (помади), кг/м3.
Площа поперечного перерізу робочої зони машини, м2,
(356)
де і – зовнішній і внутрішній радіуси лопатей, м.
Таблиця 38
Технічні характеристики помадозбивальних машин
Показники | Тип або марка машини | ||
З не охолоджуваним валом, ПСА | З охолоджуваним валом, ШАЕ | Станція з плівковою машиною для приготування помади, ШПА | |
Продуктивність, кг/год | 175–250 | 800–1000 | 60–150 |
Частота обертання лопатевого вала, об/хв. | |||
Кількість рядів лопатей | |||
Кількість лопатей у ряду | |||
Електродвигун: потужність, кВт частота обертання ротора, об/хв. | 3,5 | ||
Габаритні розміри, мм: довжина ширина висота | |||
Маса машини, кг | – | – |
Осьова швидкість продукту на лопатях робочої зони машини, м/с,
(357)
де – колова швидкість лопаті, м/с; – кут нахилу лопаті до поверхні, перпендикулярної до осі, обертання.
Середня осьова швидкість продукту в робочій зоні машини, з урахуванням виразу (357), м/с:
(358)
де – коефіцієнт, який враховує зменшення швидкості за рахунок перетікання продукту за кромки лопатей; – кількість лопатей в площині по-перечного перерізу робочої зони; – ширина лопаті, м.
З урахуванням того, що отримаємо із (358):
(359)
де – кутова швидкість лопатей, рад/с.
Після підстановки виразів (356) і (359) у формулу (355) остаточно отри-маємо:
(360)
Для теплового розрахунку помадозбивальної машини необхідно визначити кількість цукру, який кристалізується в процесі збивання помади.
Якщо відома продуктивність помадозбивальної машини П, відношення вмісту сухих речовин патоки до вмісту цукру , відношення вмісту патоки до вмісту води , де – відносна вологість патоки в долях одиниці, з графіка збивання помади (рис. 97,а) в залежності від концентрації си-ропу а визначають температуру кипіння (крапка 1 на графіку), з якою він поступає у машину. Охолодження сиропу до температури (крапка 2) призво-дить до його переохолодження, тому що температура стає нижче температури насичення розчину (крапка перетену кривої залежності температур насиче-ного розчину від концентрації з лінією С1). Коли переохолоджений сироп попа-дає на лопаті помадозбивальної машини, він починає кристалізуватись, і якщо все тепло кристалізації цукру відводиться, то зміна його концентрації в рідкій фазі зобразиться горизонтальною прямою, проведеною до крапки 3 на кривій насиченого розчину, і кристалізація цукру припиниться. Якщо теплота криста-лізації відводиться недостатньо, то температура буде підвищуватиcь, і процес закінчиться в крапці , а якщо надмірно, – то в крапці .
У готовій помаді в кінці процесу збивання буде отримано тверду фазу, кількість якої за одиницю часу буде пропорційною відрізку 2–3 (2– або 2– ), тобто, кг/год,
(361)
де і – концентрація цукру в рідкій фазі на початку і в кінці процесу збивання помади, %;
а кількість рідкої фази, кг/год,
(362)
Якщо відомі і – то можна визначити кількість тепла, яке потрібно відвести від сиропу в процесі збивання помади:
(363)
де і – тепловміст помадного сиропу на вході в машину і помади на виході із неї, Дж/кг; – прихована теплота кристалізації (розчинення), Дж/кг ( Дж/кг).
Задаючи температуру охолоджуючої води на вході і виході із охолод-жуючих сорочок, визначають її витрати і площу теплообміну з формул (322) і (344).
Кінцеву температуру охолодження визначають за коефіцієнтом пересичен-ня:
(364)
де – концентрація цукру в насиченому розчині за однакової темпера-тури з розчином концентрацією а.
Коефіцієнт пересичення вибирають в залежності від значення і мак-симального розміру кристалів цукру у помаді з графіка (рис. 97,б).
Довжину робочої частини помадозбивальної машини, м:
(365)
де – тривалість кристалізації, с.
Тривалість кристалізації визначають із формули кривої кристалізації, нап-риклад:
(366)
де і – постійна часу і коефіцієнт форми кривої кристалізації, які за-лежать від і температури помади під час кристалізації.
Силовий розрахунок помадозбивальних машин полягає у визначенні по-тужності необхідної для обертання їх лопатевих роторів за формулами (139–147), які наведені у підрозділі 4.5.2 для розрахунку тістомісильних машин.
Питання для самоперевірки
1.Яке призначення помадозбивальних машин?
2.Як класифікують помадозбивальні машини?
3.Яку будову і принцип дії мають помадозбивальні машини з неохолод- жуваним валом?
4.Який принцип дії і будова машин з охолоджуваним валом?
5.Опишіть принцип дії плівкової збивальної машини.
6.За якою формулою розраховують продуктивність помадозбивальної ма- шини?
7.За якою формулою розраховують довжину помадозбивальної машини?
Глава 18
Устаткування для отримання чистих фракцій сировини, напівфабрикатів і виробів
Дата добавления: 2020-10-25; просмотров: 398;