Файл: Терпиловский К.Ф. Механизация процессов тепловой обработки кормов.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.07.2024
Просмотров: 158
Скачиваний: 0
1
После подстановки выражения (70) в формулу (69) имееы
|
|
_ _ |
,8.Г| 3 ( t c |
- t 0 c p ) |
t c - 2 t |
0 - t - t r |
|
н,- |
+ ^ |
|
_ |
_ _ |
(71) |
||
|
|
|
|
|
|||
1 |
^ H c ( V |
|
|
|
|
||
Из формулы (71) видно, что H^ |
>Н |
, найденного |
по фор |
||||
муле (17) для случая расположения парового насадка у |
разгрузоч |
ного люка. Из этого следует, что в чане, длина первой части горя чей зоны которого, равна Н , пар в пусковой период будет выхо дить из загрузочного люка. Это связано с непроизводительными по терямитепла. Однако при установившемся режиме непрерывного про цесса для доведения до готовности запариваемого материала эту зону достаточно изготавливать длиной Н . Потери тепла будут ма лыми, таккак пусковой период в агрегатах непрерывного действия составляет незначительное время, а увеличение длины чана связано
с изменением габаритов и веса установки. Длина |
зоны нагревания |
при этом определяется, как и в первом случае, по формуле ( 1 8 ) . |
|
Тогда общая длина чана |
|
Н0 = Ь- + Н- |
(72) |
Скорость движения обрабатываемого материала вчане, произ водительность установки и удельный расход пара без учета пуск вого периода и потерь.тепла в окружающую среду находим соответ ственно по формулам ( 6 5 ) , (66) и ( 6 7 ) .
При работе с паром повышенных параметров процесс непрерыв ного запаривания можно рассчитывать по приведенным формулам, построив методику расчета в зависимости от заданных начальных условий. Эти расчеты имеют свои особенности. Например, для увели чения производительности агрегата одновременно с повышением темпе ратуры греющей среды необходимо увеличить и расход пара. Б про тивном случае скорость конденсации возрастает, а подвод тепла к нагреваемой поверхности окажется недостаточным, продолжительность чагревания в результате не уменьшится.
98
Повысить производительность, увеличив только расход пара, также невозможно, таккак при неизменном градиенте температуры между поверхностью тела и греющей средой продолжительность нагре вания, а следовательно, и скорость'конденсации останутся такие неизменными, а поступающие дополнительно порции пара не смогут отдать свое тепло.
Рассмотрим наиболее часто встречающийся случай, когда зада на производительность агрегата U . Неизвестными являются пара метры пара и геометрические размеры чана. Поэтому в начальных условиях должно быть указано желательное ограничение размеров чана или, если имеется уже готовый'парообразователь, его харак
теристика.
ч
Предположим, что ориентировочно заданы размеры чана, харак теризующиесявеличинами Н и F ' . Тогда скорость движения мате риала вчане, обеспечивающая заданною производительность,.
Продолжительность пребывания материала в горячей зоне при условии расположения парового насадка у места выгрузки готового корма
где V t |
- объем |
чана. |
|
|
|
|
Температуру среды можно определить |
из формулы (ч), решив ее |
|||||
относительно t c |
, |
|
|
|
|
|
|
t |
|
' ^ H |
^ i r H * . |
||
|
|
с ~ |
/ |
*а.Теч . |
С 7 5 ) |
|
|
|
|
е*КТ |
If |
Г * |
|
Формула (75) справедлива для относительно больших критериев. |
||||||
Фурье |
( Fo = a t / R i > |
0,07 |
- |
см. вывод уравнения (ч)). |
||
При расчете может получиться высокая |
температура среды, исппльзо |
99
вать которую или невозможно, или экономически нецелесообразно. этом случае для обеспечения заданной производительности необхо мо, если позволяют условия, увеличить размеры запарочного чана или применить несколько чанов и произвести повторный расчет.
Расход napi
a - ^ ' t r - t . V , ( 7 6 )
Расчетный расход пара следует увеличить на 5-10$, так как формула (76) не учитывает потерь тепла в окружающую среду че стенки чана и возможный перегрев отдельных клубней выше те туры готовности. Чем больше температура среды, тем больше пот тепла.
В приведенной методике расчета во всех случаях Xг < так как вычисленный по формуле (76) расход всегда меньше рас
найденного из формулы ( 1 7 ) . Тогда начало |
непрерывного процесса |
|||
наступит: . через время Т., . Если агрегат |
включить на непрерыв |
|||
режим через время Т г , горячая зона окажется меньше Н и |
ко |
|||
будет выдаваться неприготовленным. |
|
|
|
|
В течение пускового периода на перегревание материала |
р |
|||
ходуется некоторое количество пара, при определении |
которого |
|||
исходим из следующихсоображений. За время |
пар достигнет |
|
||
загрузочного люка, а материал, расположенный у парового |
насадка, |
|||
нагреется до температуры i |
. Распределение средней |
по клубн |
||
температуры вдоль чана можно |
выразить формулой (1ч), подстав |
|||
в нее значение |
|
|
|
|
где f i - текущая координата по оси, направленной от загрузо ного люка к паровому насадку.
Графически функция t = i 1 ( H ) |
выражается кривой I |
(рис. 2 3 ) . |
|
При установившемся режиме тепловой обработки температура клубней у парового насадка равна температуре готовности. Что
100
Рис.23. Изменение средней по клубню температуры вдоль чана: I - через время t< -, 2 - через время Г, (стрелкой указано направление движения материала
при непрерывном режиме).
I O I
определить изменение ее вдоль чана, введем понятие условного расхода, при котором время заполнения паром всего межклубневого пространства по длине чана Н равно времени нагревания до температуры готовности клубней, расположенных у парового насадка,
т.е. Г., = Тг |
. |
Поскольку в рассматриваемом случае Т., > Т г |
, |
||||
условный расход |
больше действительного, |
|
|
||||
|
|
Г |
- HFyH с |
( t e - ' i , ) |
|
|
|
После подстановки значения t |
- |
t ( = j - 2 ( u . ) |
в |
форму |
|||
лу (1ч), где G |
|
заменяем на G ус.л |
, получим изменение |
темпера |
туры вдоль чана при непрерывном процессе запаривания (см. рис.23, кривая 2 ) .
Количество тепла, затраченное на нагревание материала при заполнении паром всего межклубневого пространства, определим из дифференциального уравнения
d Q = F x H c f , ( f t ) c L K . |
|
|
||
Подставив в эту формулу |
выражение J ( ( f t ) |
и |
проинтег |
|
рировав левую часть |
от О до |
, а правуюот 0 до Н |
, полу |
|
чим |
„ |
|
|
|
о
где
FyH c ( t c - t 0 ) g а
G t R