- •Глава 5. Расчет сублимационной сушилки
- •Пример расчета сублимационной сушилки
- •Методика расчета
- •Расчет на прочность камеры сублиматора и конденсатора.
- •Размеры камер
- •Расчёт основных размеров сублиматора
- •Размеры сублиматора
- •Тепловой баланс установки
- •Значения теплоты сублимации от температуры продукта
- •Выбор типа конденсатора и его расчёт
- •Исходные данные для определения тепловой нагрузки на испарительные батареи конденсатора
Расчет на прочность камеры сублиматора и конденсатора.
Таблица 5.1
Размеры камер
Параметры |
Сублиматор |
Конденсатор |
Длина обечайки, м |
1,2 |
0,66 |
Внутренний диаметр обечайки, м |
1,03 |
0,6 |
Радиус сферической крышки, м |
0,86 |
0,55 |
Толщина стенки, м |
0,005 |
0,003 |
Длина соединительного патрубка, м |
0,5 |
|
Внутренний диаметр соединительного патрубка, м |
0,4 |
|
Площадь внутренней поверхности системы:
где
– площадь внутренней поверхности
сублиматора;
– площадь внутренней поверхности
конденсатора;
– площадь внутренней поверхности
вакуумного трубопровода;
Объем системы:
,
где
– объем внутренней поверхности
сублиматора;
– объем внутренней поверхности
конденсатора;
– объем внутренней поверхности вакуумного
трубопровода; материал: сталь
коррозионно-стойкая 12Х18Н10Т; предел
выносливости
= 570 МПа; модуль упругости первого рода
Е = 2105 МПа;
коэффициент запаса устойчивости п
= 2,4; скорость удельного газовыделения,
измеряемая потоком газа, десорбирующегося
с единицы поверхности q
= 21,210-5
Пам3/(м3с).
Расчет на прочность оболочки конденсатора. Допускаемое давление из условия прочности:
где s = 0,003 м – толщина стенки обечайки, с = 0,1r = 0,0003 м прибавка на коррозию, r = 0,3 м – радиус обечайки.
Допускаемое давление из условия устойчивости:
Где
,
L = 0,66 м – длина обечайки.
Допускаемое наружное давление:
Коэффициент запаса
Расчет на прочность оболочки сублиматора. Допускаемое давление из условия прочности:
Где s = 0,005 м – толщина стенки обечайки, с = 0,1r = 0,0005 м – прибавка на коррозию, r = 0,515 м – радиус обечайки.
Допускаемое давление из условия устойчивости:
где
,
L = 1,2 м – длина обечайки.
Допускаемое наружное давление:
Коэффициент запаса
Расчёт основных размеров сублиматора
При
плотности исходного продукта
,
кг/м3, общий объём сырья, одновременно
загружаемого во все сублиматоры установки
Для сушки продукт должен быть размещён в слое минимальной толщины. Обычно величина слоя продукта обусловлена кулинарными требованиями h = 5 + 20 мм.
Общая площадь, необходимая для размещения всего объёма продукта в слое выбранной толщины
Далее определяют площадь противней, которые необходимо разместить в сублиматоре
=
0,8 – учитывает неравномерность заполнения
противней слоем продукта.
В результате проектирования сублиматора получены следующие показатели:
Таблица 5.1
Размеры сублиматора
Длина цилиндрической части м |
1,2 |
Диаметр цилиндрической части м |
1,03 |
Объём цилиндрической части, м |
1 |
Ширина контейнера, м |
0,7 |
Длина контейнера, м |
1 |
Длина противня, м |
1 |
Ширина противня, м |
0,33 |
Площадь противня, м2 |
0,33 |
Общая площадь противней в контейнере, м2 |
6,60 |
