Шкафные, барабанные и вальцовые сушилки

Шкафная сушилка. Это сушилка (рис. 163)—периодическо­го действия. Она предназначена для сушки различных продук­тов при помощи воздуха, нагретого в пластинчатом калорифере, обогреваемом паром.

Такие сушилки применяют на мясокомбинатах и птицекомбинатах для сушки рого-копытного сырья, ушного и хвостового волоса. пуха и пера, костей, сухожилий и других продуктов.

Вместимость сушилки 250 кг опиленной цевки, 125 кг рога, 150 кг копыт, 60 кг сухожилий, 25 кг ушного волоса, 35 кг хвостовогo колоса или щетины. Сушилка представляет собой шкаф 1 размером 2,3 х 1,3 х 1,5 м из каркаса, сделанного из угловой стали, со стенками из дерева, оштукатуренных снаружи, изо­лированных войлоком внутри и обитых тонким листовым железом.

Внутри шкафа имеются полки, на которые устанавливают противни с сетчатым дном для раскладывания на них высушива­емого продукта. Шкаф имеет дверцы для загрузки и выгрузки продукта, снабженные герметическим затвором, обеспечиваю­щим плотное закрывание.

Рис. 163 Шкафная сушилка-

1 — шкаф сушилки; 2 — патрубок; 3 — дроссельный клапан; 4 — канал для воздуха; 5 — смесительная камера; 6 — воздуховод, 7 — вентилятор, 8 — электродвигатель 9 — станина; 10, 12 — диффузоры, 11 — калорифер, 13 — регулирующий клапан

Отработанный воздух из шкафа удаляется через патрубок 2, имеющий внутри металлический дроссельный клапан (шибер) 3. при помощи которого регулируют количество удаляемого воздуха.

Воздух для сушки засасывается из окружающей атмосферы через патрубок 5. Кроме свежего воздуха, в сушилку можно подавать рециркуляционный воздух (частично отработанный) по каналу 4, соединенному с патрубком 2. Воздух свежий и отработанный поступает в смесительную камеру 5. При этом количество поступающего свежего воздуха регулируют дроссельным клапа­ном Подачу воздуха осуществляют при помощи центробежного вентилятора «Сирокко» 7 низкого давления производительностью 2400 м³/ч, который приводится в движение от соединенного с ним непосредственно электродвигателя 8 мощностью 0,55 кВт и чис­лом оборотов 960 в минуту.

Электродвигатель установлен на станине 9. Из вентилятора 7 воздyx поступает в диффузор 10, а оттуда в пластинчатый кало­рифер 11 типа М-1, где нагревается при помощи пара до требу­емой температуры. Из калорифера 11 нагретый воздух поступа­ет в диффузор 12 и распределительный канал сушилки, причем количество поступающего воздуха регулируется клапаном 13. Нагретый воздух движется между противнями с продуктом, вы­сушивает продукт и отводится с противоположной стороны су­шилки через патрубок 2 Сушку продолжают до тех пор, пока влажность продукта не достигнет заданных параметров, после чего выгружают продукт и загружают новую партию.

Пример. Рассчитать сушилку для рого-копытного сырья и костей, если единовременная загрузка составляет 1 т сырья, продолжительность процесса сушки 2 ч, начальная влажность продукта 45%, конечная 25%, температура воздуха, поступающего в калорифер сушилки, 10°С, относительная влажность 80%, температура воздуха, выходящего из калорифера (поступающего в су­шилку), 90° С, температура воздуха, уходящего из сушилки, 35⁰С, температура помещения 20° С. Коэффициент теплопередачи через стенки сушилки (с уче­том изоляции) k = 1,2 ккал/(м²×ч×град), поверхность теплопередачи сушилки 150 м².

Составляем сначала материальный баланс сушки. Так как количество аб­солютно сухого вещества в продукте до и после сушки не изменяется, то

,

откуда следует

кг/ч, (III-35)

где: G₁ — масса продукта до сушки, кг/ч;

G₂—масса продукта после сушки, кг/ч;

а — начальная влажность продукта (до сушки), %;

b — конечная влажность продукта (после сушки), %.

Тогда

кг/ч

Количество испаренной влаги в сушилке будет равно

кг/ч.

Далее составляем баланс влаги в сушилке. Изменение влагосодержания воздуха происходит в результате испарения W кг влаги из продукта в сушилке. тогда количество воздуха, потребного для сушки,

кг/ч, (III-36)

где: d₀ —влагосодержание воздуха, поступающего в калорифер при темпера­туре d₀ = 10° С и относительной влажности j₀ = 80% (по таблицам d₀ = 6,21 г /кг сух. возд );

d₂ — влагосодержание воздуха, выходящего из сушилки при d₂ = 33° С и относительной влажности j₂ = 80% (по таблицам d₂ = 29,54 г/кг сух. возд ).

Следовательно,

кг/ч.

Потребное количество сухого воздуха для испарения 1 кг влаги из про­дукта находим из отношения

кг/кг.

Переходим к составлению теплового баланса сушилки, который можно выразить следующим уравнением:

.

Левая часть уравнения характеризует количество тепла, вносимого в су­шилку, а правая — количество тепла, отводимого из сушилки. Определяем составные статьи этого баланса:

а) тепло, вводимое в сушилку с воздухом:

где: I₀ — теплосодержание воздуха, поступающего в калорифер (при t₀ = 10°С и j = 80% I₀ = 6,13 ккал/кг);

б) тепло, вносимое в сушилку с испаренной влагой и высушенным продуктом:

ккал/ч, (III-37)

где: W — количество влаги, испаряемой из продукта, кг/ч,

t_A — температура продукта (20° С);

с_n — теплоемкость продукта (принимаем с_n = 0,4 ккал/кг);

ккал/ч

в) расход тепла с воздухом, уходящим из сушилки:

ккал/ч,

где: I₂ — теплосодержание воздуха, уходящего из сушилки (при t₂ = 35° С и j₀ = 80%) I₂ = I₁ = 26 ккал/кг,

г) расход тепла с продуктом, уходящим из сушилки:

ккал/ч,

где: С₂ — масса высушенного продукта, кг (366);

с_п — теплоемкость продукта (с_п = 0,4 ккал/кг);

t_п — температура продукта, равная температуре воздуха, уходящего из сушилки, t_п = 35° С;

д) потери тепла через стенки сушилки в окружающую атмосферу:

по формуле (III-8)

или

ккал/ч.

Теперь определим тепло, полученное воздухом в калорифере:

Находим потребную поверхность калорифера по формуле (III — 12)

м²

где: Q₃—количество тепла, потребное для нагревания воздуха в калорифере, ккал/ч;

k_К — всеобщий коэффициент теплопередачи, k_К = 15-22 ккал/(м²×ч×град);

Dt — разность температур между теплоносителем и средой, воспринимающей тепло, °С;

В качестве греющего средства используют пар давлением р = 2 атм, теплосодержанием г = 646,9 ккал/кг и температурой 120° С

Так как воз1ух в калорифере нагревается от 10 до 90° С, то по формуле (III — 13) имеем:

⁰С.

Тогда

м²

Так как теплосодержание воздуха в калорифере повышается с 6,13 до 26 ккал/кг, а количество поступающего в калорифер воздуха равно L = 5750 кг/ч, то количество тепла, получаемого воздухом в калорифере, будет равно

Q = 5750 (26 — 6,13) = 115750 ккал/ч.

При давлении пара в калорифере р = 2 атм теплосодержание отходящего конденсата (по таблицам) i_к = 119,9 ккал/кг

Тогда по формуле (III — 15) расход греющего пара в калорифере будет pавен:

кг/ч

Определяем необходимую производительность вентилятора Находим по таблицам, что при t =10°С и j = 80% объем влажного воздуха V₀ == = 0,826 м³/кг.

Следовательно, V = LV₀ = 5750 × 0,826 = 4750 м³/ч.

По каталогу подбираем вентилятор соответствующей производительности.

В связи с тем, что параметры воздуха в летних и зимних ус­ловиях различны, сушилки рассчитывают для оптимальных ус­ловий. Например, производительность вентилятора определяют по летним условиям, гак как летом воздух более влажный.

В приведенном примере расчета рециркуляция воздуха (частичное использование отработанного воздуха), а также потери тепла на нагревание тары, транспортных средств не учтены. При рециркуляции воздуха потребное количество свежего воздуха и тепла соответственно снижается.

Сушилка для пера и пуха. Эта сушилка (рис. 164) барабан­ного типа, периодического действия и предназначена для сушки пера и пуха, снятых с тушек птицы при боенской обработке. Она обеспечивает снижение влажности с 50 до 10%; высушива­ние производится при температуре 80° С.

Сушильная камера 2 цилиндрической формы, внутренним диаметром 900 мм и геометрическим объемом 1,6 м³, имеет внутри лопастную мешалку 3, служащую для перемешивания пера и пуха, что ускоряет процесс высушивания. Для нагрева­ния воздуха служат два спаренных пластинчатых калорифера 1, обогреваемых паром давлением 2 атм.

Рис. 164. Сушилка для пера и пуха

1 — калорифер; 2 — сушильная камера; 3 — мешалка; 4 — мешок для продукции; 5 — ловушка; 6 — электродвигатель; 7 — клиноременная передача; 8 — вентилятор; 9 — привод; 10, 11 — воздуховоды; 12 — термометр; 13 — сетка; 14 — смотровое окно; 15 — загрузочная дверца; 16 — крючки.

Воздух, нагретый до 80° С, поступает снизу в сушильную ка­меру. Сырье загружают через дверцу 15. За процессом сушки наблюдают через смотровое окно 14, а за температурой в сушильной камере при помощи термометров 12. Температуру регулируют при помощи вентиля на паропроводе, ведущем к калориферу.

Отработанный воздух отсасывается из камеры при помощи центробежного вентилятора низкого давления 8 производитель­ностью 2500 м³/ч и напором 64 мм вод. ст., приводимого в дви­жение от электродвигателя 6 мощностью 2,1 кет и числом обо­ротов 725 в минуту через контрпривод 9 и клиноременную передачу 7. От контрпривода 9 приводится в действие также ме­шалка 3, делающая 124 об/мин.

Нагретый воздух, уносящий с собой влагу, удаляется по воздуховоду 10, ведущему в ловушку 5. Чтобы воздух не уно­сил высушенные перо и пух, установлена сетка 13.

По окончании процесса сушки (окончание процесса опреде­ляется по степени прилипания пера к смотровому стеклу). Воздуховод 10 закрывают шиберной задвижкой и отсасывают вы­сушенную перо-пуховую массу по воздуховоду 11 диаметром 200 мм в мешок 4, подвешиваемый на крючках 16 в ловушке 5. Воздух просасывается через мешок вентилятором 8 и удаляет­ся из помещения, перо-пуховое сырье остается в мешке.

Производительность сушилки (по мокрому перу) состав-лист 25 кг/ч, расход пара на 1 кг сухого пера 2 кг, электроэнер­гии 0,1 кВт×ч, воздуха 60 м³.

Сушилку рассчитывают по приведенным выше формулам.

Двухвальцовая барабанная сушилка. Эта сушилка (рис. 165) непрерывного действия, с непрямым контактом греющего сред­ства с высушиваемым продуктом, которым является кровь, молоко, бульон и другие жидкие продукты. В ней греющее сред­ство подается внутрь пустотелых вальцов, а высушиваемый продукт наносится тонким слоем на наружную поверхность валь­цов и, вращаясь вместе с ними, быстро высушивается.

Сушилка имеет две чугунные стойки 1, на которых монтируют подшипники для валов двух сушильных вальцов 2. Су­шильные вальцы диаметром 800 мм и длиной 1000 ммприводят­ся в движение от электродвигателя 3 мощностью 7,1 кВт через бесступенчатый редуктор 4, цилиндрический редуктор 5 и шес­терни 6.

В зависимости от вида высушиваемого продукта, его коли­чества и температуры греющего пара, число оборотов вальцов регулируют в пределах от 10 до 43,5 об/мин.

Пар давлением 2,5—3 атм подается внутрь вальцов через сальниковое устройство 7 в подшипниках вала. Пар конденсируется, отдает свое тепло и в виде конденсата отводится из вальцов по трубопроводу 8. Сбоку обоих вальцов установлены ванночки 9, в которые наливают продукт, подлежащий высу­шиванию. В ванночках имеются вращающиеся диски, при помощи которых продукт распыляется и наносится тонким слоем на вращающиеся вальцы и быстро высыхает. образующиеся пары удаляют через зонт 12. Для снятия слоя высушенного продукта с поверхности вальцов служат ножи 10, плотно прижимаемые под углом 60⁰ к вальцам.

Продукт захватывается правым и левым шнеками 11 и по­дается для насыпки в бумажную или деревянную тару. Венти­ляторы 13 и 14 подают воздух к распиливающему устройству в ванночках 9 и для охлаждения скребковых ножей 10.

Сушилка работает следующим образом. Включают подачу пара и прогревают вальцы при их вращении до температуры 110° С, после чего пускают вентилятор и начинают подавать воздух к распиливающему устройству. Затем открывают кран и начинают подавать кровь (или другой жидкий продукт) по трубопроводу к ванночкам. При этом необходимо следить за равномерным поступлением продукта в ванночки, нормальной работой распиливающего механизма, температурой пара и высушиванием продукта. Если температура пара недостаточ­на, то число оборотов вальцов несколько снижают. Все трущие­ся части машины должны быть хорошо смазаны,

Рис. 165. Двухвальцовая барабанная сушилка:

1 – стойки; 2 – сушильные вальцы; 3 – электродвигатель; 4, 5 – редукторы; 6 – шестерни; 7 – сальник вала; 8 - трубопровод; 9 – ванночки; 10 – ножи; 11 – шнек; 12 – вытяжной зонт; 13, 14 – вентиляторы.

поверхность вальцов должна быть чистой, скребковый нож плотно прижат по всей поверхности барабана.

Производительность сушилки при нормальных условиях ра­боты составляет 120 кг испаренной влаги в час. При небольших количествах высушиваемого раствора включают только одни вальцы. Расход пара на 1 кг испаренной влаги составляет 1,25 кг, или всего 150 кг/ч, расход воздуха 120 м³/ч. Рабочая поверхность вальцов 4,4 м².

Распылительные сушилки

В распылительных сушилках раствор, подлежащий высуши­ванию, распыляется на капли (частицы) размером 20—60 мк и почти мгновенно высушивается, превращаясь в порошкообраз­ный сухой продукт. При этом частицы высушиваются раньше, чем они нагреваются до температуры окружающей среды, что очень важно для растворов белкового происхождения, чувстви­тельных к высоким температурам. Это дает возможность дово­дить температуру в сушильных башнях до 180—200° С без сни­жения качества продукта.

Они обладают высокой производительностью, сравнительно экономичны, работают по способу прямого контакта нагретого воздуха с высушиваемым продуктом.

К недостаткам распылительных сушилок следует отнести их большие габариты, дороговизну, необходимость наличия пара высокого давления.

Распылительная сушилка, как правило, состоит из устройства для нагревания воздуха, сушильной камеры, механизма для распыления раствора, устройств для подачи и удаления воздуха, фильтров для очистки воздуха, выходящего из сушилки, и механизма для удаления высушенного продукта.

Конструкция их и производительность различны, в первую очередь они зависят от способа распыления раствора: механи­ческими форсунками, пневматическими форсунками и дисковы­ми распылителями.

В механические форсунки раствор подается под давлением порядка 50—60 атм от насоса и распыляется через отверстия диаметром 0,5—1,5 мм При этом жидкости придается враща­тельное движение. В результате поверхность испарения про­дукта значительно возрастает. Так, 1 л крови, распыленный в форсунках, имеет поверхность до 5000 см². Одна механиче­ская форсунка может обеспечить распыление до 4 г раствора в час.

Недостаток механических форсунок в том, что они сравни­тельно часто засоряются, быстро разрабатывается их выход­ное отверстие и их производительность нельзя регулировать в процессе сушки.

В пневматических форсунках раствор распыляется при по­мощи струи сжатого воздуха, подаваемого в форсунку одно­временно с высушиваемым продуктом, по типу струйного на­соса.

Эти форсунки меньше изнашиваются, реже засоряются, сте­пень дисперсности распыляемого ими продукта высокая.

Наиболее совершенным и экономичным способом является распыление при помощи центробежной силы, возникающей при вращении диска (до 10000 об/мин)

Распиливающий диск приводится во вращение от паровой турбинки либо от специального электродвигателя. Окружная скорость диска в современных распылительных сушилках дос­тигает 120—130 м/сек. Чем больше диаметр диска и его ок­ружная скорость, тем меньше размер капель (распыляемых частиц) раствора. Диском можно распылять даже довольно вязкие жидкости, диск очень ре ;ко засоряется

По способу подачи в сушильную камеру нагретого воздуха сушилки могут быть прямоточными, противоточными и сме­шанными.

Большей частью сушильную камеру выполняют конструк­тивно в виде вертикальной башни, в которую подают раствор и нагретый воздух. Механические форсунки могут быть непод­вижными или вращающимися.

Распылительные сушилки вытекают многие фирмы за ру­бежом — «Геринг» (ФРГ), «Taг» (ФРГ), «Краузс» (ФРГ), «Свенсон» (Швеция), «Ниро-Атомайзер» (Дания), «Империал» (ФРГ ), «Нема» (ГДР) и др.

Распылительная сушилка «Геринг» с механическими вра­щающимися форсунками. Эта сушилка (рис. 166) — непрерыв­ного действия, производительностью до 300—500 кг испаренной влаги в час. Служит она для сушки крови, молока, клеевых рас­творов, производства яичного порошка.

Работает сушилка следующим образом. Кровь из бака 21 по всасывающему трубопроводу поступает к насосу высокого давления 17 и 18, а потом под давлением 50 атм — в ресивер 19 с манометром для контроля за давлением. Из ресивера по на­гнетательному трубопроводу 20 кровь подается во вращающую­ся колонку 8 с форсунками 7.

Наружный воздух забирается центробежным вентилятором /, движется через пластинчатый калорифер 2, где нагревается при помощи пара и поступает в воздуховод 4. При этом количе­ство поступающего воздуха регулируется дроссельной заслон­кой 3. Нагретый воздух подается в башню через хобот сверху и распределяется равномерно по всему сечению башни 6 при по­мощи тарельчатого распределителя 5.

Частицы крови в виде мельчайших капель, выбрасываемые из форсунок снизу вверх, встречаются с потоком горячего воз­духа, почти мгновенно высушиваются и в виде сухого порошка падают на дно башни.

Вращающаяся щетка сметает их в отверстие пола 9 и они попадают в желоб шнека 11, который транспортирует продукт к выгрузному отверстию для затаривания. Отработанный воздух удаляется из башни через отверстие внизу и по воздуховоду 10 направляется в фильтр 12, в котором имеется система матерча­тых рукавов 13 Воздух проходит через рукава из плотной тка­ни, которая задерживает частицы высушенного продукта. Рука­ва 13 при помощи специального механизма 14 периодически встряхиваются, частицы продукта падают в помещение фильтра 16, а оттуда также забираются шнеком 11. Очищенный воздух удаляется из фильтра по каналу 15.

Температура воздуха, поступающего в башню, составляет 130—135° С.

Производительность сушилки по испаренной вла­ге определяют по формуле:

кг/ч, (III-38)

где: V — внутренний объем сушильной башни, м³;

А — напряжение объема сушилки, кг испаренной влаги на м³/ч [принимают А = 2,5 - 4 кг/м³×ч)].

Напряжением сушилки называют количество выпариваемой влаги приходящееся на 1 м³ объема сушильной каморы га 1 ч.

Количество тепла, передаваемого горячим воздухом частицам высушиваемого раствора и расходуемого на испарение влаги и нагрев частиц, находят по уравнению

ккал/ч, (III-39)

где: W —количество влаги, испаряемой из раствора, кг/ч;

G₂ — производительность сушилки по сухому продукту, кг /ч;

с₂ —теплоемкость сухого продукта, ккал/(кг-град);

t_п — температура воздуха в конце сушки, °С;

t_Q— температура раствора до сушки, °С;

t₂ — температура продукта после сушки,°С.

Потребляемую мощность при распылении форсунками опре­деляют по формуле

кВт, (III-40)

где: М — производительность сушилки по исходному продукту, кг/ч;

Н — напор, создаваемый плунжерным насосом, подающим раствор в форсунки, м;

h — к. п. д. насоса (принимаем h — 0,6-0,8). Мощность двигателя при распылении диском определяют по формуле

кВт, (III-41)

где: w — окружная скорость вращения диска, м/сек;

М — производительность диска по влажному продукту, кг/ч.

Рис. 166. Распылительная сушилка:

1 – вентилятор; 2 – пластинчатый калорифер; 3 – дроссельная заслонка; 4, 10 – воздуховоды; 5 – тарельчатый распределитель; 6 – башня; 7 – форсунки; 8 – вращающаяся колонка; 9 – выгрузное отверстие; 11 – шнек для продукта; 12, 16 – фильтры; 13 – матерчатые рукава; 14 – встряхиватель; 15 – канал для воздуха; 17 – насос высокого давления; 18 – привод насоса; 19 – ресивер; 20 – нагнетательный трубопровод; 21 – бак для крови.

Распылительная сушилка с дисковым распылением продукта. Эта сушилка (рис. 167) более производительна и надежна в эксплуатации. Свежий наружный воздух поступает в канал, проходит фильтр 10, в котором отделяются механические при­меси, нагревается в калорифере 3 и при помощи нагнетательного вентилятора 4 подается под напором в распылительную колон­ку 8, из которой через щелевидные жалюзи 11 поступает в су­шильную башню 1.

Продукт, подлежащий сушке, поступает в бак 18, забирает­ся центробежным насосом 6, подается в напорный бак 7, откуда по трубопроводу 19 самотеком подается непрерывной струей в центр быстро вращающегося распылительного диска 9. Как уже указывалось, диск приводится во вращение от быстроходной па­ровой турбинки либо от специального высокочастотного элек­тродвигателя. Применяют также специальные повышающие ре­дукторы (червячные, шестеренчатые) разных конструкций. Распылительные диски устраивают либо со щелями для прохода продукта, либо с распыливающими треками. Конструкция диска зависит от рода распыливаемой жидкости и производительности сушилки. Диаметр диска выбирают обычно пределах от 200 до 320 мм.

Жидкость, попадая на вращающийся диск 9, под действием возникающей центробежной силы распыляется, и мельчайшие частицы ее высушиваются потоком горячего воздуха, посту­пающего из колонки 8.

Высушенные частицы в виде порошка падают на пол, смета­ются щетками 12 и подаются к выгрузному шнеку 13. Частично продукт уносится с воздухом, уходящим из башни, и поступает в рукавный фильтр 2, где движется через матерчатые рукава 15, в которых задерживаются высушенные частицы, а воздух через канал 16 отсасывается вентилятором 5 и выбрасывается в ат­мосферу.

Задержанные рукавным фильтром высушенные частицы про­дукта отделяются от стенок рукавов при помощи встряхивания, падают на дно и поступают к выгрузному отверстию 17.

В описанной конструкции наиболее ответственным узлом является распыливающее устройство, которое работает в усло­виях высокой температуры, что значительно осложняет его экс­плуатацию.

продукт высушивается горячим воздухом, который нагревается в пластинчатых калориферах, обогреваемых паром. За последнее время для этой цели применили более экономичный способ – нагрев газом или использование для сушки продукта смеси продуктов газа и воздуха.

Для этой цели устраивают специальную выносную топку, в которую подают природный газ и сжигают его. Далее продукты горения направляют в металлическую или кирпичную камеру, где их смешивают со свежим воздухом и доводят смесь до необ­ходимой температуры, а затем направляют ее в сушилку.

Производительность распылительной сушилки фирмы «Нема» (ГДР) 300 и 500 кг испаренной влаги в час. Распиливающий диск приводится в движение от паровой турбинки, число оборо­тов диска 800.0 в минуту, мощность турбинки 12,5 кВт, диаметр диска 360 мм.

Рис. 167. Распылительная сушилка с дисковым распылением:

1 — сушильная башня; 2 — рукавный фильтр; 3 — калорифер; 4, 5 — вентиляторы; 6 — центробежный насос; 7 — напорный бак; 8 — распылительная колонка; 9 — распылительный диск; 10 — фильтр; 11 — жалюзи; 12 — щетки (скребки); 13 — вы­грузной шнек; 14, 16 — каналы для воздуха; 15 — матерчатые рукава; 17 — выгрузное отверстие; 18 — бак для продукта; 19 — трубопровод.

Сушилка фирмы «Ннро-Атомайзер» (Дания) производитель­ностью 500 кг крови в час (420 кг испаренной влаги в час) ра­ботает с электрическим приводом распылительного диска, ко­торый делает до 15000 об/мин.

Температура воздуха, входящего в сушилку, 140° С, выходя-щего 70° С. Расход пара на 1 кг испаренной влаги 2,2 кг.

Производительность распылительной сушилки определяют по количеству испаренной влаги в час, обозначаемой W.

Напряжение, обозначаемое А, для распылительных сушилок составляет от 2,5 до 5 кг/(м³× ч).

Пользуясь формулой (III-38) и зная высоту H сушильной камеры (башни), которую конструктивно выбирают равной 1,1 — 1,25 D (где D — диаметр сушильной башни), находят объем синильной башни по формуле

м³,

где: Q — количество тепла, передаваемое от воздуха к частицам раствора, ккал/ч;

a —коэффициент теплообмена, ккал/(м³-ч-град);

Dt_ср — средняя разность температур между воздухом и поверхностью испарения, град.

Пример. Рассчитать основные параметры сушилки для кропи с дисковым распылением, если дано количество распыляемой крови G₁ = 250 кг/ч; влаж­ность сырой крови W₁ = 82%; влажность высушенной крови W₂ = 6%; тем­пература воздуха, входящего в калорифер, t₀ = 20°C; температура воздуха, выходящего из калорифера t₁ =90° С; влажность воздуха, входящего в ка­лорифер, j_о = 70%; температура воздуха, уходящего из сушилки, t₂ — 40° С; температура продукта, поступающего на сушку, ()₀ = 20°С; температура про­дукта после сушки q₀ = 40° С; теплоемкость сухой крови t₂ = 0,88 ккал/(кг× град); давление пара в калорифере р = 2 aтм; диаметр диска сушилки 260 мм; число оборотов распыливающего диска сушилки 8000 об/мин.

По диаграмме i-d находим остальные параметры воздуха, поступающего в сушилку, проходящего через калорифер и направляемого на сушку продукта, после чего сгруппируем все данные следующим образом (табл. 4 а).

Таблица 4а

Затем определяем:

1.Производительность сушилки по сухому продукту [по формуле (III—35)]

кг/ч.

2.Общее количество выпариваемой влаги

W = G₁ — G₂ = 250 — 48 = 202 кг/ч.

3.Расход воздуха для высушивания продукта [по формуле (III—36)]

кг/ч.

4. Количество тепла, которое передается от воздуха к частицам продукта и расходуется на испарение влаги и нагрев частиц продукта [по формуле (III—39)]

или, подставляя величины,

Q = 202(595 + 0,47× 40 +- 20) + 0,88× 48 (40 - 20) =

= 119948 + 845 = 120793ккал/ч.

5. Расход тепла, затраченного на сушку, определяется по расходу тепла, израсходованного на нагрев воздуха в калорифере

Q₁ = L(I₁ — I₀)= 10370 (28 — 10,6) = 180000 ккал/ч.

6. Расход пара для нагревания воздуха [по формуле (III—15)]

кг/ч,

где р = 2 атм и по таблице i = 645 ккал/кг;

температура конденсата t_K = 105° С;

коэффициент полезного действия калорифера h_к = 0,95.

7. Мощность электродвигателя для распиливающего диска [по формуле (111-41)]

где w — окружная скорость вращения диска, м/сек;

G₁ — производительность сушилки (по влажному продукту), G₁ = 250 кг/ч.

Зная диаметр дискак (d = 0,26 м) и число оборотов диска n (n = 8000 об/мин), находим

м/сек.

соответственно

кВт (принимаем 1 кВт).

8. Для определения объема сушильной башни принимаем напряжение су­шильной башни А = 2,5 кг/(м³×ч).

Тогда объем сушильной башни составит V = 202/2,5 = 80,6 м³.

Если высота башни Н = 1,2 D (где D — диаметр башни), то

H² ,

откуда:

м, а D = 4,4 м.

Сублимационная сушилка

Сущность сублимации, или сушки продукта в замороженном состоянии в условиях глубокого вакуума, состоит в том, что вла­га в продукте, превращенная в лед путем замораживания, ис­паряется непосредственно в сублиматоре под вакуумом, а лед из твердого состояния переходит в газообразное, минуя жидкую фазу. Тепло, которое требуется для превращения льда в газо­образное состояние и которое отнимается от продукта, компен­сируется подводом тепла от какого-либо теплоносителя (пар, горячая вода).

При сушке методом сублимации хорошо сохраняется каче­ство продукта, высушенный продукт почти полностью восстанав­ливается, его можно хранить без применения холода.

К недостаткам относится сравнительно высокая стоимость сушки, большие удельные затраты всех видов энергии на еди­ницу высушиваемого продукта.

Сублимационная сушильная установка состоит из сублима­тора (сушильная камера), теплообменника для подготовки гре­ющего средства, центробежного насоса, конденсатора, вакуум-насоса и холодильной установки.

Принципиальная схема сушки методом сублимации пред­ставлена на рис. 168.

Предварительно замороженный продукт в виде кусочков, ломтиков или фарша укладывают на пустотелые полки 2 субли­матора 1, включают вакуум-насос 3 и начинают испарение вла­ги из замороженного продукта при глубоком вакууме (остаточ­ное давление 15—100 н/м²) и температуре 15° С. Образующиеся в сублиматоре водяные пары поступают в конденсатор 4 кожухо-трубчатого типа, где конденсируются и осаждаются в виде инея. Конденсатор охлаждается при помощи холодильного агента (рассол), посылающего от холодильной установки 5. Чем больше разность парциальных давлений водяных наров над по­верхностью продукта и в конденсаторе, тем интенсивнее про­цесс удаления влаги (сушки), поэтому температура конденсации поддерживается на возможно более низком уровне.

Рис. 168. Схема сублимационной сушилки

1 — сублиматор; 2 — пустотелые полки; 3 — вакуум-насос; 4 — конденсатор; 5— холодильная установка; 6 — теплообменник; 7 — центробежный насос; 8 — сборник для конденсата.

Для компенсации потерь тепла па испарение влаги из про­дукта из теплообменника 6 при помощи центробежного насоса 7 подается горячая вода в пустотелые полки сублиматора. В на­чале процесса выпаривается наибольшее количество влаги из продукта, затем температуру теплоносителя несколько повы­шают.

Процесс сушки продолжается примерно 14—15 ч; остаточная влажность продукта составляет 5—10%. Температура конден­сации 20—25° С, производительность вакуум-насоса (по испа­ренной влаге) составляет 15—20 м³/кг.

Температура мяса в период замораживания —15° С, в пе­риод сублимации —5° С, остаточное давление в сублиматоре 2—2,5 мм рт. ст., температура воды в плитах сублиматора 30—35° С.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: