07 | 12 | 2016
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Исследование режимных параметров процесса ИК сушки при переменной скорости воздухообмена в камере

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (1 Голос)

Исследование режимных параметров процесса ИК сушки при переменной скорости воздухообмена в камере

Экспериментальные сушки пищевых продуктов и модели коллоидного тела показали необходимость управления скоростью воздухообмена в камере. При фиксированной тепловой мощности источника энергии увеличение скорости вентиляции объема камеры должно приводить к уменьшению влажности и температуры над поверхностью испарения за счет притока свежего воздуха с низкой температурой и влагосодержанием из помещения, что способствует росту скорости сушки. С другой стороны, увеличение расхода вентилирующего воздуха приведет к снижению температуры поверхности испарения за счет интенсификации теплообмена между поверхностью и воздухом. Таким образом, скорость воздухообмена должна обеспечивать температуру продукта выше, чем температура воздуха в камере и относительную влажность близкую к 100%.

Для нахождения указанной скорости воздухообмена нами выполнены экспериментальные сушки пыжей замоченных в воде.

Управление воздухообменом осуществлялось изменением проходного сечения вентиляторов на крышке сушильной камеры от 0% (полностью закрыты) до 100% (вентиляторы открыты и работают с расходом 50 м3/ч) (см. табл. 5).

Тепловая мощность камеры во всех сушках составляла 400 Вт (4 лампы по 100 Вт над поверхностью лотка).

Эксперименты проводились в двух повторностях (см. табл. 5).

Таблица 5. Варианты организации воздухообмена при сушке пыжей.

Режимы сушки

Дата сушки

1. Принудительная вентиляция камеры с расходом через вентиляторы 50 м3/ч

 

2. Принудительная вентиляция камеры с расходом через вентиляторы 25 м3/ч

 

3. Отверстие вентилятора полностью закрыто (0%)

26.06.2010

5.07.2010

4. Отверстие вентилятора открыто на 25%

5.07.2010

28.06.2010

5. Отверстие вентилятора открыто на 50%

6.07.2010

29.06.2010

6. Отверстие вентилятора открыто на 75%

30.06.2010

6.07.2010

7. Отверстие вентилятора открыто на 100%, вентилятор заблокирован

1.07.2010

07.07.2010

8. Вентилятор открыт на 100% и вращается под действием естественного конвективного потока воздуха

2.07.2010

8.07.2010

9. Отверстие вентилятора и щели для подачи воздуха в камеру полностью закрыты

 

Результаты экспериментов приведены в таблицах 6 и 7, а также на рис. 16 и 17.

Таблица 6. Режимные параметры сушки пыжей.

Режимы сушки

мах. t в камере, 0С

Скорость сушки, кг/с.

Время сушки, ч.

Количество испаренной влаги, кг.

1. Отверстие вентилятора полностью закрыто (0%)

63

64

1,182·10-5

1,1·10-5

8,3

8,4

0,043

0,04

2. Отверстие вентилятора открыто на 25%

66

60

1,448·10-5

1,449·10-5

9,2

10,8

0,052

0,052

3. Отверстие вентилятора открыто на 50%

60,2

60,2

1,088·10-5

1,079·10-5

8,3

8,3

0,039

0,039

4. Отверстие вентилятора открыто на 75%

54

60,3

1,327·10-5

1,485·10-5

10,8

9,6

0,048

0,053

5. Отверстие вентилятора открыто на 100%, вентилятор заблокирован

57,4

57

1,466·10-5

1,118·10-5

6,7

7,5

0,053

0,04

6. Вентилятор открыт на 100% и вращается под действием естественного конвективного потока воздуха

59

60

1,361·10-5

1,456·10-5

10

9,6

0,049

0,052

Все данные в таблице 7 определены для периода постоянной температуры продукта (постоянной скорости сушки). Количество испаренной влаги, время сушки и затраты энергии определялись на участке кривой сушки (кривая убыли массы продукта) 100-30%. Скорость сушки определялась как тангенс угла наклона касательной к кривой сушки на промежутке 50-150 минут сушки. Температура поверхности продукта, температура и относительная влажность воздуха определялись на интервале 150 -250 минут сушки.

Таблица 7. Режимные параметры сушки пыжей.

№ на диаграмме

Режим вентиляции камеры

Скорость

сушки,

( кг/с) *10-5

Время сушки, час

Затраты энергии, кВт*ч/кг

Количество испаренной влаги, кг

Темп. пыжей, °С

Темп. воздуха в камере, °С

Отн. влажность воздуха, %

1

100%+50 м3/ч

0,5731

8,7

12,73

0,586

11,7

15,1

47,6

2

100%+25 м3/ч

1,10

5,1

8,77

0,348

29,9

37,2

11,1

3

100% +вент

1,357

6,5

4,77

0,549

33,8

44,3

30,7

3

100% +вент

1,479

6,3

4,07

0,617

37,1

45,9

35

4

100%

1,53

5,1

4,27

0,478

28,9

35,2

27,8

4

100%

1,124

5,7

5,23

0,435

36,2

47,0

31,1

5

75%

1,450

6,4

4,19

0,614

35,0

47,4

33,0

5

75%

1,45

7,5

4,30

0,693

36,7

47,5

29,3

6

50%

1,077

5,5

5,75

0,385

35,5

43,2

29,5

6

50%

1,083

5,7

5,64

0,404

33,8

43,0

31,2

7

25%

1,460

6,6

4,40

0,595

36,4

46,3

32,1

7

25%

1,350

7,8

4,54

0,687

32,6

44,9

31,0

8

0% (открыты отв. снизу)

1,128

4,6

5,25

0,348

37,2

46,7

27,9

8

0% (открыты отв. снизу)

1,181

5,7

5,15

0,441

38,4

44,6

28,3

9

0% (герметичная камера)

2,651

0,7

3,79

0,01

47,0

70,4

21,2

Режимные параметры сушки пыжей

1 – принудительная вентиляция (50 м3/ч); 2 – принудительная вентиляция (25 м3/ч); 3 – 100%+вентиляция (вентилятор вращается под действием потока воздуха); 4 – 100% (вентилятор заблокирован); 5 – 75%; 6 – 50%; 7 – 25%; 8 – 0%; 9 – 0% (герметичная камера).

Рис. 16. Режимные параметры сушки пыжей (замер 1).

Режимные параметры сушки пыжей (замер 2)

1 – принудительная вентиляция (50 м3/ч); 2 – принудительная вентиляция (25 м3/ч); 3 – 100%+вентиляция (вентилятор вращается под действием потока воздуха); 4 – 100% (вентилятор заблокирован); 5 – 75%; 6 – 50%; 7 – 25%; 8 – 0%; 9 – 0% (герметичная камера).

Рис. 17. Режимные параметры сушки пыжей (замер 2).

Результаты экспериментов показали (см. рис. 16 и 17), что температура продукта во время сушки не превышает 40°С и согласно [3] может быть увеличена до 50 °С без потери качества продукта. Низкие значения относительной влажности воздуха в камере (не более 35 %) указывают на необходимость уменьшения проходного сечения щелей в нижней части камеры через которые воздух подается в камеру. Для получения высокой скорости сушки при низких затратах энергии на испарение влаги необходимо уменьшить скорость воздухообмена и тепловую мощность камеры. Это даст возможность получить отностельную влажность воздуха близкую к 100% и температуру продукта не более 50 °С.

1.  Лыков А. В. Теория сушки. – М: Энергия, 1968. -472с.

2.  Глауберман Х. Б. Отопление, вентиляция и сушка. М.-Л.: Госуд. Научно-техническое издательство легкой промышленности. 1949. – 450с.

3.  Сублимационная сушка пищевых продуктов растительного происхождения. Под ред. В. Г. Поповского.-М.:Пищевая промышленность, 1975.-336с.


Исследование режимных параметров процесса ИК сушки при переменной скорости воздухообмена в камере - 4.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить