Вакуумная сублимационная установка для фермерского хозяйства (стр. 4 из 15)

7. Клапан вакуумный угловой КВМ, проводимость (теоретическая) в вязкостном режиме 0,18

.

8. Участок вакуумного трубопровода

= 63мм, L=240 мм.

Диаграмма состояния воды.

Она состоит из трех кривых, разграничивающих все возможные температуры и давления на три области, отвечающие льду, жидкости и пару.

Кривая ОА (рис.2), отделяющая область пара от области жидкого состояния, называется кривой равновесия жидкость-пар или кривой кипения.

Кривая ОС, отделяющая область жидкой воды от области льда, называется кривой равновесия твердое состояние – жидкость.

Рис.2 Кривая плавления.

Кривая ОВ - это кривая равновесия твердое состояние-пар, или кривая сублимации.

Все три кривые пересекаются в точке О. Координаты этой точки - это единственная пара значений температуры и давления, при которых в равновесии могут находиться все три фазы: лед, жидкая вода и пар. Она носит название тройной точки,

=273,16 К, =610Па

Справа кривая кипения оканчивается в критической точке.

При температуре, отвечающей этой точке, - критической температуре - величины, характеризующие физические свойства жидкости и пара, становятся одинаковыми, так что различие между жидким и парообразным состоянием исчезает, для воды

= 647,2°С, =22,12МПа.

Сублимация - это такой процесс, при котором при низких давлениях твердое вещество переходит непосредственно в парообразное состояние, минуя жидкую фазу.

1.3 Материальный баланс установки

Любой влажный материал состоит из влаги (растворителя) и сухого вещества

где

- масса влажного материала;

- масса влаги, содержащейся во влажном материале;

- масса сухого вещества, содержащегося во влажном материале. Отношение количества влаги к полному количеству влажного материала называется относительной влажностью материала:

Отношение количества влаги к количеству сухого материала называется влагосодержанием материала.

Соотношения между относительной влажностью и влагосодержанием.

Количество влаги, содержащейся в материале перед сушкой.

Количество влаги, содержащейся в материале после сублимации.

Количество влаги, удаляемой при сублимации

где

- начальное влагосодержание материала;

m - норма загрузки материала на единицу поверхности загрузки

- поверхность загрузки.

Задано:

- заданная производительность, кг/сутки

,%	,%	,%	,%	,%
Мясо говяжье	77,2	4,1	13,9	338,6	4,3
Яйца диетические	74,0	3,4	12,6	284,6	3,5
Гриб белый (ломтики)	85,6	3,6	14,2	594,4	3,7
Картофель (пюре)	75,0	3,8	12,4	300,0	4,0

- начальная относительная влажность продукта;

- конечная относительная влажность продукта после досушивания;

- относительная влажность продукта после сублимации;

- начальное влагосодержание продукта;

- конечное влагосодержание продукта;

- коэффициент, учитывающий механические потери продукта в процессе

подготовки и загрузки сырья, по опытным данным

=0.005-0.001

Выход готовой продукции

Вес влаги, которую необходимо удалить из продукта

, кг/сутки	G, кг/сутки	, кг/сутки	В, %
Мясо говяжье	10	42,11	32,11	23,7
Яйца диетические	10	37, 20	27, 20	26,9
Гриб белый (ломтики)	10	67,0	57,0	14,9
Картофель (пюре)	10	38,5	28,5	25,9

Предварительное замораживание продукта.

Из двух способов перехода продукта в замороженное состояние, первый самозамораживание, второй предварительное замораживание, предпочтительно предварительно заморозить продукт.

Самозамораживание в вакууме подходит не для всех видов продуктов, например, у мяса в процессе самозамораживания образуется поверхностная корка, которая препятствует замораживанию и, кроме того, этот процесс очень длителен и дорог.

Расход тепла на замораживание продукта

где

- начальная масса сырого продукта;

- теплоёмкость продукта в замороженном состоянии;

- теплоёмкость продукта при температуре выше криоскопической:

- начальная температура продукт;

- криоскопическая температура продукта;

- конечная температура охлаждения продукта;

- начальная относительная влажность продукта;

- скрытая теплота плавления.

, кг	,	,	, К	, К	,K	, кДж	,
Мясо говяжье	21■-	1,76	3,25	293,16	272,16	253,16	3043	56
Яйца диетические	18	1,68	3,18	293,16	272,63	2510	56
Гриб белый (ломтики)	35	1,76	3,85	293,16	271,16	6081	67
Картофель (пюре)	19	1,76	3,35	293,16	272,16	2788	58

Количество тепла, которое необходимо отвести от продукта, можно также определить по разности энтальпий продукта при начальной и конечной температурах

, кДж

где

- начальная масса сырого продукта;