Вакуумная сублимационная установка для фермерского хозяйства (стр. 7 из 15)
Допускаемое давление из условия устойчивости:
Где
- длина обечайкиДопускаемое наружное давление:
Коэффициент запаса:
2.2 Расчёт основных размеров сублиматора
При плотности исходного продукта
общий объём сырья, одновременно загружаемого во все сублиматоры установки: 
 , кг | |  | |
| Мясо говяжье | 42,0 | 985 | 0,043 |
| Яйца диетические | 37,0 | 1045 | 0,035 |
| Гриб белый (ломтики) | 67,0 | 400 | 0,062 |
| Картофель (пюре) | 39,0 | 1050 | 0,037 |
Для сушки продукт должен быть размещён в слое минимальной толщины. Нередко обусловленной кулинарными требованиями обычно h= 5 + 20 мм.
Общая площадь, необходимая для размещения всего объёма продукта в слое выбранной толщины
| , кг | | h, м |  | |
| Мясо говяжье | 42,0 | 0,043 | 0,01 | 4,3 |
| Яйца диетические | 37,0 | 0,035 | 3,5 | |
| Гриб белый (ломтики) | 67,0 | 0,062 | 6,2 | |
| Картофель (пюре) | 39,0 | 0,037 | 3,7 |
Далее определяют площадь противней, которые необходимо разместить в сублиматоре
=0,8 - учитывает неравномерность заполнения противней слоем продукта. | | |  | |
| Мясо говяжье | 0,8 | 4,3 | 3,575 |
| Яйца диетические | 3,5 | 4,375 | |
| Гриб белый (ломтики) | 6,2 | 7,75 | |
| Картофель (пюре) | 3,7 | 4,625 |
В результате проектирования сублиматора получены следующие показатели:
| 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,  | 0,33 |
| Общая площадь противней в контейнере, | 6,60 |
2.3 Тепловой баланс установки
Так как теплообмен в сублиматоре определяется довольно сложными процессами массообмена, целесообразно расчёт вести по количеству подводимого в сублиматор тепла.
Примем, что поверхность нагревательных элементов равна поверхности загрузки сублиматора.
Таким образом, обеспечивается равномерное распределение тепла над высушиваемым материалом.
Таким образом, тепловой расчёт сублиматора сводится к нахождению тепловых потоков, которые должны создаваться нагревательными элементами для поддержания заданных температур и режимов сублимации.
В сушильную камеру поступает тепло от нагревателей и из окружающей среды за счёт теплопритока через стенки камеры
где
- тепло, выделяемое нагревателями 
- теплопритока через стенки камерыПри электрическом подогреве
= 0,24 
, кДжгде
- продолжительность работы нагревателя.При циркуляции горячего теплоносителя через полые плиты количество тепла, выделяемого в камеру, определяется выражением
где
- вес циркулирующего теплоносителя; 
-теплоёмкость теплоносителя; 
-температура теплоносителя на входе в сублиматор; 
- температура теплоносителя на выходе из сублиматора.Тогда всё тепло, вводимое в сушильную камеру в единицу времени
или
где К - коэффициент теплопередачи через стенку камеры;
- наружная поверхность камеры; 
- разность температуры помещения и камеры.Это тепло расходуется на испарение влаги и на нагревание высушиваемого материала, а также на прогрев всей массы камеры,
В период сублимация удельный расход тепла на удаление 1 кг влаги различен для процессов сублимации (на начальной стадии сушки) и испарения (в конце сушки).
Рассчитав количество сырья загружаемого в один сублиматор
 , кг | n,шт. | i |  , кг | |
| Мясо говяжье | 84,0 | 2 | 1 | 42,0 |
| Яйца диетические | 74,0 | 37,0 | ||
| Гриб белый (ломтики) | 100,0 | 50,0 | ||
| Картофель (пюре) | 78,0 | 39,0 |
определяют количество влаги, удаляемой при сублимации
 ,% |  ,% |  ,% |  , кг |  , кг | |
| Мясо говяжье | 338,6 | 4,3 | 74.78 | 42,0 | 25,264 |
| Яйца диетические | 284,6 | 3,5 | 37,0 | 22,914 | |
| Гриб белый (ломтики) | 594,4 | 3,7 | 50,0 | 41,428 | |
| Картофель (пюре) | 300,0 | 4,0 | 39,0 | 23,648 |
На этом участке температура меняется от начальной
до 
= 0°С, соответственно меняются и значения р - теплоты сублимации, значение теплоты сублимации определяется по средней температуре продукта.  |  | | |
| -30 | 2903,4 | -18 | 2876,3 |
| -28 | 2898,3 | -16 | 2871,7 |
| -26 | 2892,3 | -14 | 2866,7 |
| -24 | 2888,9 | -12 | 2862,1 |
| -22 | 2884,3 | -10 | 2857,5 |
| -20 | 2880, 19 | 0 | 2834,1 |
Тогда количество теплоты, затраченное на процесс сублимации, определяется:
 | |  | |
| Мясо говяжье | 2526,4 | 2866,7 | 7,242  |
| Яйца диетические | 22,914 | 6,5685 | |
| Гриб белый (ломтики) | 41,428 | 9,010 | |
| Картофель (пюре) | 23,648 | 6,78 |
Количество влаги удалённое путём испарения: